针对高应变InGaAs/GaAs多量子阱中存在的局域态问题，利用金属有机化合物气相外延（MOCVD）技术，设计并生长了五周期的In_0.3Ga_0.7As/GaAs高应变多量子阱材料。通过原子力显微镜（Atomic force microscope，AFM）和变温光致发光（Photoluminescence，PL）测试，发现量子阱内部存在缺陷及组分波动的材料无序性表现，验证了多量子阱内部局域态的存在及起源。同时发现在不同测试位置，局域态在低温下对光谱的影响也不同，分别表现为双峰分布和峰位“S”型变化。这进一步说明材料内部无序化程度不同，导致局域态的深度也不同。依据温度?带隙关系的拟合，提出了包含局域态的多量子阱材料的电势分布，并揭示了局域态载流子和自由载流子的复合机制。并且借助变功率PL测试，研究了在不同激发功率密度下不同深度的局域态的发光特性。

提出了一种基于掩埋金属掩膜的表面光栅分布反馈半导体激光器制备工艺，该工艺方案可以减小器件工艺对光栅结构的影响，无需额外增加光栅保护工艺。在半导体外延片表面预先制作Ni-Au金属层，形成光栅的硬掩膜；完成波导和钝化层工艺后，去除波导结构表面的钝化层形成电极注入窗口的同时，露出掩埋的Ni-Au金属掩膜；在掩埋Ni-Au金属掩膜和钝化层的共同阻挡作用下，进行干法刻蚀工艺，在脊波导表面形成光栅结构。采用该工艺方案制备了光栅周期为10 μm的高阶表面光栅DFB半导体激光器件。实验结果表明，与光刻胶作为表面光栅刻蚀掩膜的工艺相比，掩埋金属掩膜工艺方案保证了表面光栅的形貌，使光栅内的折射率具有更好的周期性分布，器件的单纵模半高全宽由0.56 nm降至0.23 nm，且在输入电流为1 A的情况下可以获得242 mW的输出功率。该工艺有效改善光栅的形貌，提升器件的光谱特性。

In_0.49Ga_0.51P材料因与GaAs晶格匹配且具有较宽的能量带隙，在GaAs基短波长激光器和无铝激光器等研究方向上受到了广泛关注。不同领域的应用对In_0.49Ga_0.51P材料的性能提出了不同的需求，导致In_0.49Ga_0.51P材料的有序度发生变化，进而导致其发光特性发生改变。本文利用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术，在半绝缘的GaAs衬底上开展In_0.49Ga_0.51P材料有序度对其发光特性影响的研究。通过改变硅烷（SiH₄）和二乙基锌（DEZn）掺杂剂的掺杂流量和Ⅴ/Ⅲ比的方法来改变In_0.49Ga_0.51P材料的有序度。室温光致发光测试（PL）和低温PL测试结果表明，两种掺杂剂掺杂流量增加都会导致In_0.49Ga_0.51P有序度降低，从而使InGaP的发光波长蓝移。此外，Ⅴ/Ⅲ比增加会导致In_0.49Ga_0.51P有序度增加，使样品的发光波长红移。

基于卤化铅的钙钛矿材料因其优良的光电性能和可溶液加工特性，近年来受到光伏及光电领域研究人员的广泛关注。然而，铅（Pb）基钙钛矿材料因其毒性和不稳定性使其无法在商业领域大规模普及应用。开发非铅钙钛矿光吸收材料能够有效降低其环境毒性，是未来新一代光伏技术发展的主要趋势。本文综述了非铅钙钛矿光电材料目前的最新研究进展，系统讨论了其晶体结构、理化性质、光伏特性及其场景应用。我们重点综述了结构相似于卤化铅钙钛矿的三维非铅钙钛矿化合物的研究进展，同时还探讨了二维Ruddlesden-Popper相、低维缺陷相非铅钙钛矿化合物和非钙钛矿类化合物的研究进展。本文能够为获得安全、稳定、环境友好的新一代光电材料提供重要借鉴。