本工作主要研究新型GaAs基GaInAs、GaInNAs、GaAsSb/In GaAs等1.31-1.55微米长波长半导体光电材料物理，及其分子束外延生长实验。主要包含以下内容： 1. GaInNAsSb化合物半导体 以及GaAs/GaInNAsSb超晶格的光电子性能理论分析。用Keating的价力场模型和蒙特卡罗方法计算了GaAs/GaInNAsSb超晶格中键的分布、原子的精确位置以及应变。通过折叠谱法结合Williamson经验赝势法计算了超晶格应变条件下的电子结构，讨论了N和Sb原子对电子结构的影响，发现导带底电子态在N原子周围的局域化减小了光跃迁矩阵元，进而影响发光性能。 2. 高In组份InGaAs/GaAs量子阱的分子束外延生长 及其光电子性能。通过优化生长条件，临界厚度达到了7nm，超过理论值。用X射线摇摆曲线研究高应变InGaAs量子阱的品格质量，并通过PL谱研究了量子阱的发光性能，首次生长出发光波长达到1.254μm的高质量量子阱。 3. GaAs/AlGaAs分布式布拉格反射镜(DBR)的优化和仿真，在1310和1550nm波段，p和n型掺杂的DBR进行了优化分析。