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锑化镓(gallium antimonide, GaSb)是一个非常重要的Ⅲ-Ⅴ族半导体材料。它具有较大的载流子浓度、相对较窄的带隙,在光纤通信、高速电子和红外设备领域中有非常大的潜在应用价值。在其广泛应用前,有必要对其物理性质,尤其是电学特性,进行系统详细的研究。本论文结合磁控溅射镀膜技术与光刻技术,在金刚石对顶砧(diamond anvil cell, DAC)上集成实验所需测量微电路,并且利用金刚石对顶砧装置产生的压力,对GaSb晶体样品的电输运性质进行了系统的研究,给出了GaSb样品在高压下的电阻率、霍尔系数、载流子浓度、载流子迁移率和弛豫频率等电输运参数随压力变化规律。并且结合透射电镜(transmission electron microscope, TEM)表征卸压后的样品粉末,分析样品电阻率变化的原因。具体的研究结果如下所示：第一,我们对GaSb进行高压原位电阻率实验,结果显示：在加压过程中,样品GaSb的电阻率随着压力的变化出现三处不连续变化,分别为4.5 GPa,7.0GPa和10.0 GPa；其中4.5GPa和7.0 GPa电阻率都处于下降趋势,且都被报道过发生金属化结构相变。第二,通过对GaSb样品进行高压下原位霍尔效应测量实验,我们得到了霍尔参量(包括霍尔系数、载流子浓度和迁移率)随着压力的变化关系。研究结果显示：从常压到4.5 GPa, GaSb的霍尔系数随压力增加而降低；到达4.5GPa之后,霍尔系数由正变负,说明此时样品发生电子结构相变,由P型半导体转变为N型半导体；4.5 GPa-7.0 GPa,载流子浓度的减小造成了样品电阻率减小趋势变缓；7.0 GPa-10.0 GPa,载流子浓度和迁移率同时增大,导致了样品电阻率的急剧下降。10.0 GPa以后,载流子浓度不随压力变化,而迁移率的降低造成了样品电阻率的略微增大。第三,我们对GaSb样品进行了高压变温电阻率实验,结果显示：7.0 GPa之前,GaSb电阻率随着温度的增加而减小,GaSb表现为半导体导电特性；7.0GPa以后,GaSb电阻率随着温度的增加而增大,GaSb表现为金属导电特性,证实了GaSb在7.0 GPa发生半导体到金属的结构相变。拟合的传导激活能在4.5 GPa时出现不连续变化,,在7.0 GPa左右趋近于0。激活能的两处变化分别对应于样品的电子结构相变和金属化结构相变。第四,卸压后GaSb样品粉末TEM表征图显示：经历5.0 GPa的压力,卸压后的样品大面积保持长程有序的单晶特性；而经历10.0 GPa压力卸压后样品粉末出现部分压碎,晶格方向排列呈现出无序状态；25.0 GPa时,卸压后的样品与10.0 GPa卸压的基本一致,样品没有发生进一步的细化。这说明样品细化,产生了许多新界面,使得载流子在晶体中的运动变得困难,从而导致10.0 GPa以后GaSb样品的载流子迁移率减小,进一步导致电阻率出现略微上升。第五,对样品进行了高压原位交流阻抗谱测量实验,结果表明：GaSb样品电阻由晶界电阻和晶粒电阻共同组成；在7.4GPa之前,晶界电阻大于晶粒电阻；8.6 GPa时,晶粒电阻大于晶界电阻。弛豫频率随压力的增大一直右移,晶粒晶界弛豫峰的变化与电阻变化相一致。8.6 GPa之后,由于样品电阻变小低于仪器量程,没有获得交流阻抗谱数据。