碲化镉（CdTe）是一种重要的II-VI族半导体材料,已广泛用于X射线和γ射线探测器以及薄膜太阳能电池领域。由于相同的晶体结构及晶格匹配,Zn掺杂CdTe晶体(Cd_0.96Zn_0.04Te)是外延生长红外材料Hg_xCd_1-XTe（MCT）的最佳衬底。众所周知,SrTiO₃（STO）是超导、铁电、多铁及巨磁阻等功能氧化物的基底材料。人们在Si和GaAs等衬底上实现了STO薄膜的外延生长,以及在STO衬底上外延沉积IV、III-V和II-VI族半导体材料,从而促进了钙钛矿氧化物与半导体材料之间的集成化与多功能化发展。研究发现在STO（001）衬底上可实现高质量CdTe薄膜外延生长且外延取向为（111）。相较而言,（111）STO与（111）CdTe具有相同的结构与对称性,这更有助于外延生长。因此,本论文在STO（111）衬底上外延生长CdTe薄膜,优化其外延工艺并探究其外延机制,进而研究了CdTe外延薄膜的光谱与光电性质,取得了如下的一些研究结果。一、利用分子束外延技术在大失配STO（111）衬底上成功实现高质量CdTe单晶薄膜的外延生长。利用化学溶液法和高温退火法处理STO衬底,获得（7×7）表面重构的原子级平整表面。通过调节衬底温度与束流比实现了CdTe外延生长并获得最佳外延工艺。借助反射高能电子衍射（RHEED）原位检测,并结合原子力显微镜（AFM）,发现CdTe外延薄膜的生长模式从三维向二维转变。二、研究表明在STO（111）衬底上的CdTe外延生长不同于STO（001）上CdTe的外延生长机理,其主要通过形成应变层以释放由晶格失配诱导的应力。通过RHEED、AFM和XRD测试表征,其应变层临界厚度约为45 nm。三、对CdTe外延薄膜光致发光谱的研究发现,谱线中呈现出较强的激子发射峰及带带跃迁峰,5K时分别为1.598 eV和1.603 eV,表明CdTe外延薄膜具有高的晶体质量;在1.486 eV处发现新的跃迁峰,这极有可能是由应力层导致的。另外,透射光谱中出现两个跃迁峰,5K时分别为1.597 eV和1.621 eV,前者源于完全弛豫状态下的带隙,后者则源于应力状态下的带隙。四、对CdTe外延薄膜的输运特性的研究发现,随着温度的升高,Cd Te外延薄膜的电导率非线性增加,表现出典型的半导体特性。另外,对CdTe外延膜的光电响应的研究发现,CdTe/STO材料体系的暗电流远大于CdTe/Mica材料体系,而CdTe/STO材料体系的光电流却远小于CdTe/Mica的电流,这可能是源于CdTe/STO系统中应变层破坏晶体结构的完整性而诱发大量缺陷;当将637 nm激光器光功率从19.2 mw/cm²增大到30 mw/cm²时,CdTe/STO的开关比变化范围为1.7-2.1,CdTe/Mica的开关比变化范围为15-30。