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变温光致荧光(Temperature dependent photoluminescence TDPL)技术是一种无损伤、高精度和高效的半导体材料光电性能测试方法，已经被广泛用于研究半导体材料中的载流子复合和输运特性。在研究半导体量子阱的光电特性时，光致荧光技术是最常用的研究手段。通常根据光致荧光测试中激励光源光子能量和量子阱势垒和势阱能带关系可以分为:共振激发模式和非共振激发模式。在共振激发模式下，只有势阱中有光生载流子产生而在非共振激发模式下势垒和势阱中都会有光生载流子产生。在之前文献中两种激发模式都被用来研究量子阱的非辐射复合特性随温度变化关系，但是由于两种激发模式的载流子输运等微观机理不同因此不同激发模式的适用范围需要进一步研究讨论。在变温光致荧光测试中，PL积分强度随温度升高的增加的反常增加的现象早已有报道，但PL强度增加所对应的载流子输运的微观机制仍需要进一步的澄清。 为了深入研究光致荧光的物理过程，尤其是光致荧光过程载流子的输运机制，本论文以GaAs/AlGaAs多量子阱为例系统研究了不同测试条件对光致荧光测试结果的影响。通过对比有p-n结的样品和没有p-n结的样品在共振和非共振激发模式下的变温光致荧光测试结果，得出了在变温荧光测试中PL积分强度随温度升高的反常增加主要是由于在非共振激发模式下势垒里的光生载流子向量子阱里的漂移引起的而不是载流子的扩散。在低温区（10K-100K）AlGaAs势垒的载流子的迁移率随温度的升高而增加从而导致随温度升高从势垒向势阱漂移的载流子的增加进而导致了PL强度随温度的升高而反常增加。 对于非共振激发模式由于存在一个与温度相关的载流子从势垒向量子阱的输运量，因此非共振激发模式PL积分强度随温度的变化反映的是载流子输运和非辐射复合随温度变化的综合效果。共振激发模式下PL的积分强度随温度变化主要是由于非辐射复合随温度变化特性引起的，因此共振激发模式下PL积分强度随温度变化关系可以很好的反映非辐射复合的温度特性。由于GaAs量子阱的辐射复合寿命随温度升高而线性增加，因此本论文引入了一个修正后的阿伦尼乌斯公式来拟合共振激发下变温PL积分强度变化数据。通过拟合得到量子阱中非辐射复合中心的激活能，证实了量子阱高温区非辐射机制是与势垒中的非辐射复合特性相关的。 为了进一步研究光致荧光测试中测试条件对测试结果影响，本论文系统研究了不同个数量子阱的GaAs/AlGaAs材料在不同激发模式和不同激发功率的测试条件的变温光致荧光测试结果。在较低测试功率下，量子阱的PL峰位随激发功率增加基本不变，而在较高的激发功率下，由于大功率引起热效应会导致PL峰位的红移。在共振激发模式下量子阱的半高宽随激发功率增加变化较小，而在非共振激发模式下量子阱的半高宽随激发功率增加有明显的变大。本论文的研究工作对深入理解光致荧光过程和半导体光致荧光测试条件的选择具有一定的指导意义。