具有独特电学、光学性质的低维半导体材料,不但在基础物理研究方面意义重大,而且广泛应用于光电子器件的制作。量子点激光器具有线宽窄、增益大、阈值低等优点,在通信领域有广泛的应用。量子阱激光器具有频率啁啾小、载流子利用率高、微分增益系数高等优越性能,其中,Sb化物量子阱激光器在环境监测、医疗诊断等方面应用前景广阔。因此,研究量子点和Sb化物量子阱激光器具有重要的意义。本论文主要研究了GaAs基InAs量子点激光器、Ge基InAs量子点激光器以及中红外GaSb基InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱激光器的性能,包括器件输出特性、光谱调谐特性和特征温度等。测试结果表明,GaAs基In As量子点激光器可以在光纤通信低损耗窗口1.3μm波段发光,Ge基InAs量子点激光器在1.2μm波段发光,GaSb基量子阱激光器可以工作在2.0μm波段。论文主要分为以下几部分:1.介绍了分子束外延技术,半导体激光器的基本工作原理、工艺制作和测试系统。2.对GaAs基InAs量子点激光器的输出性能、光谱调谐特性以及器件特征温度进行了详细的研究。实验测得GaAs基InAs量子点激光器激射光谱位于1.3μm附近,激光器的特征温度为40K,输出功率为30m W,器件性能随温度升高而降低。实现了在温度、注入电流的变化下的器件激射波长的调谐。其中,电流调谐下激射波长变化范围约为1315-1325nm,移动了10 nm。温度调谐下激射波长变化范围约为1320-1332nm,移动了12 nm。3.测量了Ge基In As量子点激光器特性,研究了激光器的输出性能、光谱和器件的特征温度,实验测得器件的发光波段为1.2μm,特征温度为41K,输出功率为16.7mW。比较了材料结构相同的Ge基InAs量子点激光器和GaAs基InAs量子点激光器,通过性能测试对比,Ge基InAs量子点激光器的性能基本接近GaAs基In As量子点激光器,说明我们课题组已具备Ge基量子点材料生长和激光器制作水平。4.测量了GaSb基In GaAsSb/AlGaAsSb量子阱激光器的性能,实验测得激光器可以在2.0μm波段发光,拟合出无限腔长情况下激光器的阈值电流密度为135 A/cm²,在CW模式下,测得器件内量子效率为61.1%,内部损耗为8.3 cm^-1,斜效率为112 mW/A,输出功率达到72 m W。同时,还研究了器件的光谱调谐特性。其中,腔长调谐下波长红移范围为2023-2046nm,移动了23nm。电流调谐下激射波长变化范围为2038.7-2048.2 nm,移动了9.5 nm。