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近年来,利用自卷曲技术制备的微米管引起了研究人员的广泛关注。自卷曲微米管因其具有的优良光学、电学等性能,在物理电子学、光学、生物医学和微机电系统等领域逐渐展示出广阔的应用前景。特别是,Si基半导体自卷曲微米管可将高性能的光学微腔引入到Si衬底上,进而为Si基光子学的发展搭建了一个很好的平台,同时也对Si基光电互连的实现具有十分重要的意义。目前,国际上主要通过两种途径制备Si基半导体自卷曲微米管。一种是在Si衬底上制备Si或GeSi微米管；另一种是先在GaAs衬底上制备出微米管,然后再转移至Si衬底上。这两种方法都有很大的局限性。相比而言,直接在Si衬底上生长Ⅲ-Ⅴ族半导体材料并制备出微米管具有较为明显的优势。本论文的研究重点是利用本实验室的高质量GaAs/Si异变外延技术,制备高性能的Si基自卷曲InGaAs/GaAs微米管,并对其结构和光学特性进行表征。论文主要工作和研究成果如下：1、与人合作,利用GaAs/Si“三步法”异变外延,生长出Si基InGaAs/GaAs微米管结构。其中,牺牲层为AlAs (50nm),应变双层薄膜为In0.2Ga0.8As (15nm)/GaAs (35nm)。XRD测试能清楚地分辨出各层结构。2、采用独立矩形方式,在Si衬底上直接制备出InGaAs/GaAs自卷曲微米管。微米管卷曲均匀整齐,卷曲方向一致,且实现了大规模微米管阵列。3、在GaAs衬底上利用U型撕裂方式实现了InGaAs/GaAs微米管及其阵列的可控制备,进而将该制备方式初步应用于Si基撕裂型微米管的制备并获得了成功。4、对采用独立矩形方法制备的Si基InGaAs/GaAs自卷曲微米管结构特性进行了表征,并与相同结构的GaAs基微米管进行了对比。对比发现Si基微米管直径(约4.2μm)较GsAs基微米管(约3.5μm)稍大,Si基微米管管壁表面起伏要稍大于GaAs基微米管。5、完成了采用独立矩形方式制备的Si基InGaAs/GaAs自卷曲微米管光学特性的测试。测试发现Si基微米管发光波长相对平面结构仅红移了3nm左右,且微米管两端发光强度要明显高于微米管的中间部分(约3倍)。