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纳米激光,是指由纳米线等纳米光电材料作为谐振腔,在光激发或电激发下发射出的激光。发射纳米激光的激光器的尺寸往往只有数百微米甚至几十微米,直径更是达到纳米量级,是未来薄膜显示、集成光学、光计算、信息存储和纳米分析等领域中的重要组成部分,在工业、军事、医疗等方面具有重要应用前景。砷化镓（GaAs）纳米线/纳米线阵列作为一种一维直接带隙半导体光电材料,既具有一维光电材料高表面积-体积比、量子尺寸效应、结晶度好等特点,又保留了GaAs体材料高的载流子迁移率、高电子饱和速率以及高的发光效率等优势,是制备纳米激光器的首选光电材料。由于纳米激光在发光以及集成等方面的需求,因此对GaAs纳米线/纳米线阵列的垂直度、密度、结晶质量以及光学性能提出了要求。本文主要开展了GaAs纳米线制备工艺研究,通过对制备工艺中衬底处理工艺以及生长工艺的设计以及实验研究,得到了最佳工艺流程。按照最佳工艺流程制备出GaAs纳米线/纳米线阵列,并对其形貌、物性进行表征。主要研究内容包括如下:（1）采用分子束外延（MBE）自催化工艺制备GaAs纳米线,为满足纳米激光的应用要求,提高纳米线垂直度、密度、结晶质量以及光学性能,我们设计了不同浓度HF刻蚀衬底以及完全刻蚀后自然氧化两种衬底处理方案,以期望提高纳米线的垂直度、密度。对纳米线生长工艺中droplet沉积时间、V/III束流比、生长温度进行设计,以期望提高纳米线的垂直度、密度、结晶质量以及光学性能。（2）根据设计方案开展实验,采用不同浓度HF酸对衬底进行刻蚀,刻蚀后生长GaAs纳米线。采用完全刻蚀后自然氧化不同天数的衬底生长GaAs纳米线。实验结果表明刻蚀浓度为1:10以及自然氧化时间为20天时显著提高了纳米线的垂直度、密度,证明了方案的可行性。采用不同的droplet沉积时间沉积Ga液滴,沉积时间为30～35s时Ga液滴接触角接近90°且有效的提高了Ga液滴的密度。V/III束流比为20～25时纳米线垂直度得到了提高且具有良好的结晶质量。生长温度为590～610℃时纳米线的垂直度、结晶质量以及光学性能得到了提高。为GaAs纳米线/纳米线阵列制备奠定基础。（3）采用最佳工艺条件制备GaAs纳米线/纳米线阵列,对纳米线的形貌进行表征,纳米线的垂直度接近100%,密度高于1×109 cm-2。对纳米线结构进行表征,纳米线为纤锌矿/闪锌矿（WZ/ZB）混相结构且纳米线中几乎没有发现堆叠、层错等缺陷。对纳米线光学性能进行表征,纳米线的两个发光峰发光波长为818 nm以及830 nm,分别为自由激子发光以及二型结构发光,并具有良好的发光强度。测试结果表明制备的GaAs纳米线/纳米线阵列满足纳米激光的应用需求,为GaAs纳米线在纳米激光中的应用奠定基础。