本论文的主要研究工作是根据以任晓敏教授为首席科学家的国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”（项目编号:2003CB314900）中一个子课题项目“单片集成光电子器件的异质兼容理论与重要结构工艺创新”（项目编号:2003CB314901）为基础开展开的。新一代光纤通信系统的发展必然要以新型通信光电子集成器件作为支撑。而通信光电子集成器件研究所面临的最突出问题是半导体材料兼容、结构兼容和工艺兼容,而如何实现异质结半导体材料兼容最为重要。为了更好的解决材料兼容这个问题,除了进一步优化原来的异质外延生长方法之外,寻求晶格能与GaAs或者Si匹配,且能带覆盖1.3-1.55微米光通信波段的新型光电子材料,可能是比较理想的途径。因此,本文就B系光电子新材料体系展开了大量的理论和实验工作.总结起来,主要有以下几个方面:1、采用基于密度泛函理论（DFT）的平面波赝势计算程序CASTEP、原胞方法和能量最低原理,计算出了BAs、BSb和BP在稳定性状态下的晶格常数及能带结构。2、采用32原子建立了B_xIn_1-xAs的超胞模型,计算出了不同B组分B_xIn_1-xAs的能带结构,发现B_xIn_1-xAs的带隙随着B含量增加而增加,继而通过Vegard定理得出了其能带弯曲参数约2.6 eV。3、计算了BGaAs和BInAs的生成焓,计算结果表明:随着B含量增加,BGaAs和BInAs的生成焓均迅速增加,据此可知B的并入量均不能很高。4、使用三乙基硼（TEB）、三甲基镓（TMGa）和砷烷（AsH₃）,在（001）GaAs衬底上开展B_xGa_1-xAs的LP-MOCVD生长,研究了生长温度及TEB输入气相百分比（X_v）对B并入量的影响。实验发现,580度是最佳生长温度,最大并入量达到5.8%。B并入量随X_v的增加而增加,但存在极限。5、在580度下,外延生长出了与GaAs衬底晶格匹配的B_xIn_yGa_1-x-yAS外延层,X射线双晶衍射（DCXRD）测试表明外延层晶体质量较好。