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半导体器件制造工艺(如分子束外延法和有机金属化学气相沉积法)的发展为制备高质量的异质结，例如量子阱、超晶格、量子线、量子点等低维结构提供了技术保障，从而激起了人们对半导体低维材料研究的热潮。其中基于InAs/GaSb的二类、断带半导体量子阱及其超晶格结构由于其特殊的能带结构而备受关注。本论文运用半经典的玻尔兹曼方程作为输运方程研究了AlSb/InAs/GaSb/AlSb量子阱体系中的光电性质，并从多体相互作用的角度研究了由于载流子之间的交换相互作用导致的电子能带和空穴能带的杂化现象。主要工作包括以下三个部分：
(1)基于InAs/GaSb的二类、断带半导体量子阱中，由于载流子的带间跃迁所引起的亚太赫兹光电导特性。在基于InAs/GaSb的二类断带半导体量子阱中，由于电子和空穴的波函数沿着生长方向有交叠，所以在光场的作用下，电子和空穴可以在量子阱的两层间发生跃迁，从而可以在量子阱的生长方向产生光电导。光电导的峰值落在亚太赫兹区，而且随着温度的升高，峰的位置向低频方向移动(红移)而且在温度比较低是峰的强度更大。所以基于InAs/GaSb的二类断带半导体量子阱体系可以用来做在低温下工作的亚太赫兹光电器件.
(2)基于InAs/GaSb的二类、断带半导体量子阱中的双色中远红外光吸收。在AlSb/InAs/GaSb/AlSb量子阱中，当最低的电子子带和最高的空穴子带分别被电子和空穴占据时，由于电子和空穴既可以发生带间跃迁，又可以发生子带间跃迁，所以会形成一些新的跃迁通道。我们研究了各个跃迁通道对光吸收的贡献，在吸收系数中得到了两个由于载流子在同一材料层中的子带间跃迁所引起的吸收峰。由于电子和空穴的波函数的耦合比较小，所以带间跃迁对吸收系数的贡献比较小。研究发现，随着温度的升高，吸收峰的强度变化不明显，所以这种材料可以用来做室温下工作的中远红外双色光探测器。
(3)在基于InAs/GaSb的二类、断带半导体量子阱中，由于载流子之间的交换相互作用所引起的太赫兹微带隙。我们从理论上阐述了在基于InAs/GaSb的半导体量子阱中，载流子之间的交换相互作用可以引起体系中电子能带和空穴能带的杂化，并且在电子能带和空穴能带的交点处形成一个微带隙，其大小为THz量级(6meV)。研究发现，微带隙是由体系中电子和空穴之间的库仑相互作用导致的。我们的理论结果表明，在基于InAs/GaSb的二类、断带半导体量子阱中，多体相互作用是电子能带和空穴能带杂化的另一个重要原因，这与单粒子表象下的k·p方法不同。