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为了实现GaAs基量子阱半导体激光器更宽的光谱范围,InGaAs/GaAs应变量子阱被广泛应用在量子阱激光器中。同时,应变多量子阱可以实现更高的材料增益,但随之而来的应变积累会引发晶格错配,并出现层-层生长模式向层-岛生长模式转变等问题,给外延生长带来一定难度。与传统无应变GaAs势垒相比,GaAsP势垒作为一种拉伸应变材料,可在InGaAs量子阱结构中减小应变积累,增加临界厚度。并且在量子阱激光器中使用更高带阶的GaAsP材料作为势垒层,可以提升对载流子限制能力和器件高温特性。本文对0.9-1.1μm波段的InxGa1-xAs/GaAs应变量子阱中的In组分、阱宽与增益波长的关系进行了模拟和线性拟合,推导出在同一增益波长下,不同的量子阱结构与累积应变的关系。利用金属有机物化学气相沉积技术（MOCVD）,分别对有源区量子阱在不同失配下915 nm（0.7%）和980 nm（1.2%）的边发射半导体激光器进行外延生长,对样品的PL光谱均匀性和半峰宽的测试结果分析,发现随着应变增加其外延晶体质量下降。为了解决应变量子阱的应变积累问题,对于较大应变的InGaAs量子阱,采用了张应变势垒GaAsP的作为应变补偿层。在600℃生长温度下,分别对InxGa1-xAs/GaAs1-yPy的单量子阱以及多量子阱结构进行外延生长研究。为了改善阱垒异质界面质量,尝试插入GaAs（2、4nm）超薄层,通过对外延层临界厚度的理论计算以及PL、AFM测试结果分析,讨论了在不同插入层厚度下,InGaAs/GaAs/GaAsP应变补偿多量子阱（SCMQWs）平均应变和PL半峰宽的变化规律。通过对在不同应变下的SCMQWs的实验数据统计发现,在接近2%的高压应变InGaAs量子阱中,采用中等拉伸应变GaAsP0.184（-0.6599%）势垒作为应变补偿层,PL光谱半峰宽明显降低,外延晶体质量获得提高。另外,探讨了在相同生长条件下InGaAs/GaAsP SCMQWs中GaAsP中P组分变化所带来的影响。对于垒层P组分分别为0、0.128、0.184、0.257的不同平均应变的SCMQWs样品,通过结合临界厚度的理论计算和PL、XRD、AFM的测试结果分析,揭示了生长模式及晶体质量变化的规律。最后,对1.06μm的InGaAs/GaAsP单量子阱半导体激光器进行外延生长,为提升高应变InGaAs量子阱半导体激光器外延生长研究做技术储备和积累。