传统的经典理论认为,半导体多量子阱结构中存在很强的量子限制效应,可以有效地对载流子进行捕获和限制,因此多量子阱结构被广泛的应用于制备电光转换器件,如发光二极管、激光器等;但是,多量子阱结构对于光激发下直接跃迁产生的载流子的强限制作用,限制了多量子阱结构在光电转换领域的应用。然而最近的实验研究发现,PIN结构（多量子阱结构被置于PN结中,以下统称为PIN结构）中的光生载流子存在强烈的逃逸现象。不论是在共振激发还是非共振激发的情况下,都有开路电压和短路电流的存在,实验上观测到了短路情况下的光致荧光峰具有80%以上的衰减,说明光生载流子可以有效地逃逸出多量子阱结构。对于作为对照的NIN结构（多量子阱结构被置于两个N区之间,以下统称为NIN结构）而言,无论是开路还是短路情况,甚至在施加了外加电压的情况下,都没有发现光致荧光峰明显降低的情况。为了进一步研究光生载流子在PIN结构中的输运和转移情况,本文采用基于泵浦-探测（Pump-Probe）技术的超快时间分辨光谱技术,对载流子的逃逸现象进行直接地观察。在共振激发的情况下进行泵浦,通过对比PIN结构、NIN结构在开路和短路情况下的光生载流子的动力学行为,得出了PIN结构中的光生载流子优先进行逃逸进入外电路,而不是进行复合的结论。而NIN结构中的光生载流子在开路和短路情况下的动力学行为基本一致。接下来,通过改变PIN结构中Ⅰ区（多量子阱区）的厚度,其光生载流子逃逸所需的路程（时间）不同。发现Ⅰ区的厚度越大,光生载流子的寿命越大,但是均小于NIN结构中的光生载流子寿命。这说明了PIN结构中的光生载流子优先进行逃逸,而不是复合。为了深入了解PIN结构和NIN结构本身的差异,以及光生载流子的输运情况的差异,本文对PIN结构和NIN结构的能带结构,内部电场强度以及光生载流子的分布情况进行了分析,得到了以下结论:PIN结构中的能带为单一方向倾斜,且内建场是均匀分布的,NIN结构中的能带为双向倾斜,内建场为非均匀分布,即使在施加的外电场之后,NIN结构的能带图和内建场与PIN结构相比仍存在很大的差别,且NIN结构相对于空穴而言,存在着一个很大的势垒,使得空穴不能逃逸出NIN结构,因此其光致荧光峰不会发生明显的衰减现象。针对这个现象,本文接下来继续对PIP型多量子阱结构（多量子阱结构被置于两个P区中间,以下统称为PIP结构）进行模拟,发现在PIP结构中,存在一个相对于电子而言很大的势垒,使得电子不能逃逸出PIP结构,因此其光致荧光峰也不会发生明显的衰减现象,相关的光致荧光实验也证实了这一结论。在模拟分析的过程中发现,尽管在NIN结构和PIN结构中存在着本质上的区别,但是在施加外电场之后,NIN结构中的某些区域与PIN结构存在着很高的相似度,这表明在施加外电场之后的NIN结构中的某些区域中的载流子也可能会进行逃逸。针对这一问题,本论文继续研究了NIN结构中存在两种类型量子阱的情况。实验表明,在施加不同方向外电场的情况下,NIN结构的光致荧光峰会发生转移现象,这表明NIN结构中的光生载流子在Ⅰ区内部会发生微弱的转移现象。本论文的研究工作有利于更好的认识和了解多量子阱结构中的光生载流子的输运行为,有利于设计新型的光电转换器件。