本发明公开了在Si衬底上生长GaAs纳米线的方法，包括以下步骤：(1)衬底以及晶向选取：选Si(111)作为衬底；(2)衬底表面清洗与再氧化；(3)衬底退火处理：将衬底放入反应腔内，在690～720℃对处理过的Si衬底进行10～15分钟的退火处理；(4)GaAs纳米线的制备：采用分子束外延生长工艺，利用两步温度法在经过上述处理后的Si衬底上生长GaAs纳米线。本发明具有生长工艺简单，制备成本低，可以生长出密度高，形貌好的GaAs纳米线的优点。同时本发明制备的GaAs纳米线晶体质量好，比表面积大，没有引入异质元素杂质，具有较高的发光效率和光吸收率。