本论文采用全息光刻法制作二维图形衬底,利用超高真空化学气相淀积系统(UHV/CVD)在图形衬底上生长有序的Ge/Si岛。系统研究了图形在高温脱氧时产生的变化,分析了图形衬底、淀积条件等对Ge/Si岛生长的影响。利用UHV/CVD系统在平面衬底上生长多层Ge/Si岛,研究不同厚度的Si间隔层对多层Ge/Si岛性质的影响。全息光刻法主要包括曝光和刻蚀。曝光采用三束光同时入射到记录介质中经过一次曝光,从而得到二维图案;刻蚀采用感应耦合等离子刻蚀(ICP)。刻蚀后图形衬底又进行氧化和腐蚀处理,以降低由ICP刻蚀引起的表面粗糙。获得图形衬底的周期为1.2μm,深度为110～120nm。利用UHV/CVD系统在图形衬底上自组装生长Ge/Si岛。发现在高温脱氧时图形衬底的深度变浅,并在台面的边上形成有序分布的环形纳米Si岛,经实验证实这主要是由脱氧过程中的热分解反应导致的Si迁移增强引起的。在图形衬底上生长Ge,发现Ge岛的分布主要受温度的影响:在高温趋向成核在台面及侧壁上,部分直接淀积在Si岛上;在低温则随机分布在图形衬底上。与平面衬底相比,图形衬底具有释放应力的作用,导致Ge岛推迟产生。利用UHV/CVD系统在平面衬底上生长不同Si间隔层厚度的多层Ge/Si岛,通过X射线双晶衍射(XRD)、光致发光谱(PL)、Raman谱等进行了表征。XRD结果表明,Si间隔层越厚,对应多层结构的界面越好,在衍射谱中观察到分别来自浸润层和Ge岛的两套卫星峰;PL谱结果显示Si间隔层越薄,越容易形成位错,最厚的Si间隔层对应的多层Ge岛的PL峰可以持续到175K;通过Raman谱测试,发现多层Ge/Si岛的平均组分都在0.4附近,说明Ge、Si间扩散很严重,对应越薄的Si间隔层,应力释放也越大。