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量子反常霍尔效应是一种不需要外加磁场的量子霍尔效应。它不但是多种新奇量子效应实现的基础，还是量子霍尔态得以广泛应用的关键。目前对量子反常霍尔效应研究的关键在于对其机理和实现材料获得深入的理解，从而可以获得性质更加优越的量子反常霍尔材料。在本论文工作中，利用分子束外延、扫描探针显微镜、电输运测量及微纳器件加工等技术，对磁性掺杂拓扑绝缘体(BixSb1-x)2Te3薄膜的量子反常霍尔效应进行了系统的研究。 本研究主要内容包括：⑴利用分子束外延技术生长出性质稳定的、不同Cr含量的系列磁性拓扑绝缘体Cry(BixSb1-x)2-yTe3薄膜，并通过对薄膜电输运性质的系统研究，发现Cry(BixSb1-x)2-yTe3随着Cr含量的增加发生了从稀磁拓扑绝缘体到量子反常霍尔态，再到拓扑平庸铁磁绝缘体的转变。这些转变源于磁性杂质带来的铁磁性的增强和自旋轨道耦合的减弱两种作用的竞争。此项研究揭示了磁性杂质对量子反常霍尔效应的多方面影响，为寻找和实现高温量子反常霍尔效应材料奠定了基础。⑵在量子反常霍尔效应薄膜Cry(BixSb1-x)2-yTe3中首次观测到在磁化反转过程中零霍尔平台的出现。通过对此现象的研究发现量子反常霍尔效应并非量子霍尔效应的简单无磁场版本，而是无论在物理起源还是现象上都与量子霍尔效应有很大不同。此项结果加深了对量子反常霍尔效应微观机制的理解。⑶在量子反常霍尔效应薄膜Cry(BixSb1-x)2-yTe3中实现了双栅极场效应调控，通过对输运性质随两个栅极电场变化的系统研究，揭示出较厚磁性拓扑绝缘体薄膜中的能带弯曲会破坏其量子反常霍尔效应，并对利用电场调控磁性掺杂拓扑绝缘体的磁学性质进行了初步探索。⑷发现通过在拓扑绝缘体(BixSb1-x)2Te3中共同掺杂Cr和V两种磁性元素可以获得比单独的Cr或V掺杂(BixSb1-x)2Te3更好的磁学性质和量子反常霍尔效应行为。通过对Cr、V共掺杂的(BixSb1-x)2Te3薄膜的系统研究，获得了在1.5 K温度下零磁场下霍尔电阻高至0.97 h/e2，纵向电阻低至0.24 h/e2的量子反常霍尔效应样品。此项结果为量子反常霍尔效应的进一步研究和应用铺平了道路。