采用液封直拉(LEC)法批量生长的直径2英寸(1英寸=2.54 cm)n型Te-GaSb(100)单晶的位错腐蚀坑密度(EPD)通常低于300 cm-2,达到无位错水平。本文利用X射线摇摆曲线以及倒易空间图(RSM)对这种GaSb单晶抛光衬底的晶格完整性和亚表面损伤情况进行了分析表征,结果表明经过工艺条件优化的化学机械抛光处理,GaSb单晶衬底表面达到原子级光滑,不存在亚表面损伤层。利用分子束外延在这种衬底上可稳定生长出高质量的Ⅱ类超晶格外延材料并呈现出优异的红外探测性能。在此基础上,对CaSb衬底材料的物性、生长制备和衬底加工条件之间的内在关系进行了综合分析。

立方砷化硼(BAs)为间接带隙、闪锌矿结构的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。理论分析预测BAs具有仅次于金刚石的超高热导率，在电子器件散热领域表现出广阔应用前景，成为当前的研究热点。近年来立方BAs单晶材料的制备取得突破性进展，采用化学气相传输法(CVT)合成了毫米尺寸的高质量单晶，室温下热导率高达1 300 W·m-1·K-1。本文介绍了BAs单晶的性质和生长方法，综述了材料研究进展，阐述了晶体生长面临的技术挑战，并对发展前景进行了展望。

p型单晶硅太阳电池在EL检测过程中, 部分电池片出现黑斑现象。结合X射线能谱分析(EDS), 对黑斑片与正常片进行对比分析, 发现黑斑片电池与正常电池片大部分表面的成分相同, 排除了镀膜及丝网印刷过程中产生黑斑的可能。利用X射线荧光光谱分析(XRF)测试了同一电池片的黑斑区域与正常区域, 发现黑斑处Ca含量较大, 并出现Sr、Ge和S等杂质元素。将6个档位的电池片制备成2cm×2cm的电池样片, 利用光生诱导电流测量了每个电池的外量子效率(EQE)。在460~1000nm波长范围内, 同一电池片黑斑处与正常处的EQE相差较大, 说明黑斑的出现与原生硅片缺陷无关, 应归结于电池片生产过程中引入的杂质缺陷。给出了杂质引入的原因以及解决途径, 从而显著减小了黑斑片产生的几率。

对不同条件下制备的锑化镓抛光晶片表面进行了TOF-SIMS测试比较。结果表明使用体积比为5∶1的HCl与CH3COOH的混合溶液清洗腐蚀(100)GaSb晶片表面, 可以有效地去除金属离子、含S离子和大部分有机物, 而使用 (NH4)2S/(NH4)2SO4混合溶液方法钝化表面,可以使表面大部分Ga和Sb元素硫化, 降低了表面态密度。分析比较了清洗和钝化工艺对晶片表面化学成分的影响。

对相同条件下制备的不同晶向的锑化镓抛光晶片表面化学组分进行了XPS测试比较，结果表明（110）GaSb晶片表面的氧化程度最为严重，表面极为粗糙；有极性的（111）GaSb晶面由于Ga—Sb价键存在于衬底内部，反而氧化程度较低，表面较光滑。分析比较了GaSb晶面表面化学组分与形貌的关系。