本文主要研究了Ⅲ-V基铁磁半导体异质结的磁性特征。根据铁磁半导体材料的RKKY相互作用理论和Zener模型，自洽求解一维Schrodinger方程和Poisson方程，表征了不同铁磁半导体低维结构及器件的铁磁特征。着重研究了铁磁异质结中不同受主杂质类型、掺杂方式及浓度对材料居里温度(Tc)的影响；深入讨论了外加电场对Mn delta掺杂的GaAs/AlGaAs量子阱居里温度的调制行为；同时也分析了铁磁共振隧穿二极管自旋极化电流和隧穿行为。研究结果对获得高居里温度和高自旋极化度的低维铁磁半导体材料具有一定的指导意义。主要内容如下： 一、采用平均场模型对Mn delta掺杂GaAs/p-AlGaAs异质结的双受主行为进行自洽数值计算，探讨了Mn,Be双受主浓度及掺杂方式对材料铁磁性能的影响。发现材料的铁磁相变温度随着垒中Be浓度的增加阶跃上升，而随着阱中有效：Mn浓度的增加连续变大；分析了不同受主在材料中具体的物理行为及各自对pd相互作用的贡献。在此基础上，我们建立了双受主delta调制掺杂异质结模型，研究表明可以使体系的居里温度提高近70K。 二、建立了Mn选择性delta掺杂GaAs/AlGaAs宽量子阱结构模型。详细分析了外加电场对其居里温度的调制作用。针对不同的量子阱宽度和Mn delta掺杂的位置，计算了量子体系Tc随外加电场的变化关系。研究表明在宽量子阱(Lw>20nm)中，通过施加较低的外电场可以使居里温度得到迅速增加。在Lw=40nm，Mn(9/10)Lw掺杂量子阱中，当外加电场达到0.3 meV/nm时，居里温度比未加电场时提高了5倍。所建模型使自旋半导体器件在室温下工作成为可能。 三、利用WinGreen模拟软件，探索了InGaN/GaMnN铁磁共振隧穿二极管结构的自旋隧穿行为，着重分析了In组分和温度对电场调节下器件的电流密度和自旋极化度的影响。当量子阱中In浓度为15％(大于积累区In浓度)时，在自旋分裂能很低的情况下(10 meV)，可以得到非常显著的自旋分裂电流，低温下可以得到几乎100％的自旋极化度，即使在室温情况下也可以获得8％的自旋极化。同时施加不同电压可以调节隧穿电流的自旋取向。这为利用电场调制自旋电子器件输出电流的自旋取向和极化度提供了有效的方法。