硅基自组织锗量子点（Ge量子点）因其与互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS）工艺兼容和对应于通讯波段的禁带宽度得到了广泛的关注。目前Ge量子点已经展现出了在通讯波段激光器与探测器、中远红外探测器、单空穴晶体管和量子计算机等领域的应用潜力,非常适合用于研究光与物质的相互作用和半导体材料的生长机理。但是Ge量子点存在诸多缺点,其中包括:尺寸远大于Ge的玻尔半径、尺寸不均一、分布位置随机、组分不均一和Ge/Si体系的Ⅱ型能带结构导致的低发光效率等,从而影响了它的应用前景。人们迫切需要制备可控的Ge量子点。本论文围绕定位Ge量子点的生长原理进行了深入研究,设计并制备了一系列图形衬底,基于分子束外延（Molecular Beam Epitaxy,MBE）实现了Ge量子点的定位生长,观察到了光学微腔对定位Ge量子点的发光增强现象,具体成果如下:（1）总结了定位Ge量子点生长的基本原理和影响生长结果的因素,结合图形结构表面形貌和表面化学势（Surface Chemical Potential,SCP）分布的模拟与结晶学原理,可以预测并指导定位Ge量子点的生长。（2）在实心Si纳米柱图形化的衬底上实现了定位Ge量子点生长,四个同样尺寸同样形貌的Ge量子点有规律地排列在Si纳米柱周围,组成了特殊的量子点分子结构。生长结果充分证实了脱气温度对生长结果的巨大影响,表明脱气温度越高,四个Ge量子点的间隔越大,可用于人为调控量子点间距,同时也证明了沉积Ge时Si原子拥有快速的迁移能力。（3）在空心Si纳米柱图形化的衬底上实现了定位Ge量子点生长,Ge量子点位于中心孔内,纳米柱底部则是Ge团簇。对空心Si纳米柱的形貌和SCP分布模拟充分证明了该结构对中心孔尺寸扩大和Ge量子点横向生长的限制能力,可以使Ge量子点尺寸更小,并得到了生长结果的证实,该结构展现出了比纳米孔更广阔的应用潜力,将极大地助力定位量子点的生长研究。（4）在宽度为～100 nm量级的纳米线上生长出了定位Ge量子点,因为结构的特殊对称性,量子点呈椭圆形。在可控悬空Si纳米线上长出了Ge量子点,相比采用气-液-固（Vapor-Liquid-Solid,VLS）法制备Si纳米线再在其上生长Ge量子点的方法,用微纳加工工艺制备的悬空Si纳米线更为可控,其上的Ge量子点位置也是一维定位的。（5）在微环的内外周实现了定位Ge量子点的生长并观测到了增强的光致荧光（Photoluminescence,PL）峰,生长结果证实了图形衬底上SCP的分布对Ge量子点生长位置的影响,提出了Ge量子点在微环上的生长分为两个阶段:聚集阶段和生长阶段,在聚集阶段,微环顶部边缘需要聚集足够多的Ge原子以降低SCP,在生长阶段,需要延长Ge原子的迁移距离使Ge原子快速成核。发现了埋氧层对Ge原子强有力的“吸附”作用,因此在制备图形衬底时,绝缘体上硅（Silicon-On-Insulator,SOI）的顶层硅不能刻穿。