本项目的研究目标是验证一新型半导体量子现象：量子实空间转移效应。量子实空间效应是本项目的国际合作者美国Oklahoma大学Rui.Q Yang教授于上世纪九十年代后期提出的，但从未在实验上获得证实。本项目于2012年1月启动，在为期四年的研究周期中，本项目开展了量子实空间台阶量子阱结构的设计、GaAsSb/AlInAs台阶量子阱结构的外延生长以及相关测试系统的搭建等工作。并成功地在国际上首次实验验证了量子实空间转移效应，达成了项目目标。. 首先，在我们进一步优化了Yang教授提出的理论模型，考虑电子散射等因素，设计出用于验证QRST效应的GaAsSb/AlInAs台阶量子阱结构。为了便于测试，实验结构采用8个周期的GaAsSb/AlInAs台阶量子阱。采用分子束外延进行了材料生长研究，生长出一批优质的台阶量子阱结构材料。. 其次，我们开展欧姆接触工艺优化及电极制备与特性研究。此项工作借助GaAs/AlGaAs耦合双量子阱结构中的负阻效应开展。我们计算了并采用分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs耦合双量子结构，优化了欧姆接触工艺。在该结构上观测到了明显负阻效应，产生负阻效应的阈值电压与间距成正比，计算得到阈值电场为1.5 kV/cm。. 在此基础上，我们进一步开展了GaAsSb/AlInAs台阶量子阱结构的欧姆接触工艺和电极制备研究，发展了侧边金属沉积工艺，实现了金属电极与与超晶格层优良的欧姆接触。利用脉冲测试观察到材料存在明显负阻效应，其阈值电压与间距成正比，计算得到阈值电场2 kV/cm。利用霍尔测试等手段测试得到了GaAsSb中载流子寿命0.29ps。利用测试得到的物理参数对电压-电流曲线进行了理论模拟，与实验结果符合的很好。QRST效应的验证，为发展新型量子功能器件打开了大门。. 最后我们对GaAsSb/InGaAs超晶格结构在短波红外探测器方面的应用进行了研究。利用K.P模型计算设计并生长了GaAsSb/InGaAs短波红外探测器结构，并从高精度X-射线，电流-电压特性、变温光致荧光光谱、黑体响应、响应光谱等方面对该器件性能进行了研究。探测器的响应截止波长为2.5微米，量子效率为64%。