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基于量子点能够俘获载流子并具有三维量子限制效应的特性，可将其作为信息存储单元，制作量子点存储器。这种存储器具有寿命长、容量大、读写速度快、存储时间长等潜在优势，在下一代非易失性(non-volatile)高性能存储器的研制中具有很大潜力。本论文基于InAs/GaAs及GaSb/GaAs两种量子点材料开展了新型存储器的研究，所取得的成果如下: 1.设计并研制成功在正偏压下工作的具有红外探测及电致发光双重功能的量子点新结构。此器件通过在单层量子点两边引入非对称的AlGaAs势垒来分别对电子和空穴施加不同的量子限制效应，并引入二维电子气对量子点补充电子以提高量子点子带跃迁几率。77K温度下该器件在3～7V正偏压之间实现了对5.6微米峰值红外光的探测，当偏压大于11V时，则可以发射峰值波长为1.03微米的电致荧光。 2.通过抑制As/Sb互混反应，成功在GaAs衬底上生长出高质量的Ⅱ型GaSb自组装量子点结构，量子点密度为2.8×1010cm-2，并具有较好的光学性质，13K时光荧光谱峰值为1.3微米，半宽为75meV。 3.利用InAs/GaAs量子点材料，设计并研制了电子型量子点存储器，深能级瞬态谱(DLTS)测得该存储器在负偏压下量子点的电子热激活能为220meV，室温存储时间理论值约为4微秒。同时，我们利用傅里叶红外光谱仪测试，得到量子点子带跃迁能量为220meV，与DLTS测试结果相符，说明量子点热激活能与子带跃迁能量基本相同。 4.重点研究了基于Ⅱ型GaSb/GaAs的空穴型量子点存储器。与InAs/GaAs量子点存储器相比，此结构具有更大的局域能，并且空穴有效质量大，逃逸几率低，因此具有更长的存储时间。我们引入AlGaAs势垒来进一步提高量子点对空穴的热激活能，通过DLTS测试得到负偏压下GaSb量子点对空穴的热激活能为540meV，通过CV测试得到了写入数据“1”和“0”的偏压范围。最终，我们研制了具有完整读写功能的三端量子点存储器器件，此器件通过在量子点下方引入二维空穴气以形成导电沟道，读写功能由控制栅压并测量沟道电流来实现。在室温和77K下均观察到读取电流回滞曲线，并通过在写“1”和写“0”脉冲下分别进行读取电流实时测试，最终得到该存储器不加偏压时室温存储时间为1.2s。