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太赫兹(THz)技术是近年来一个十分热门的领域，其中，THz辐射源是THz技术应用的关键器件。THz量子级联激光器(QCL)是一种全固态、相干的THz辐射源，具有能量转换效率高、体积小、轻便和易集成等优点。本论文主要研究了AlGaAs/GaAs基THz QCL有源区的分子束外延(MBE)材料生长与表征、器件制备工艺及其电流-电压(I-V)特性分析，研究了THz QCL电极接触的制作工艺等。本论文的主要研究结果如下：
1.采用气态源分子束外延(GSMBE)方法生长了束缚态到连续态跃迁THz QCL有源区结构，并且采用电化学CV仪、霍尔测试仪以及高分辨X射线衍射对材料的质量进行了表征。结果表明，GaAs速率的偏移是引起厚度偏差的主要原因，因此精确控制GaAs速率是生长高质量THz QCL有源区的重要条件。
2.采用THz QCL光电测试系统测试了单面金属波导THz QCL器件的Ⅳ特性，热沉温度范围在10～150 K之间。同时，采用蒙特卡洛方法模拟了共振声子THzQCL器件的I-V曲线，分析了在不同偏压下子能级的对齐状况和电子的输运特征。结果表明，注入能级和下激光能级对准是共振声子THz QCL器件中最重要的寄生电流机制。
3.针对双面金属波导THz QCL中的金-金键合工艺，研究了Ti/Au与n型GaAs衬底的电极接触工艺，并且讨论了退火对THz QCL电极接触性能的影响。实验结果表明，与无退火样品相比，在400℃退火之后，电极接触性能退化。