砷化镓（GaAs）是一种重要的化合物半导体材料，具有电子迁移率高、直接跃迁型能带结构等优点，其用途主要在两方面：一为SI-GaAs微电子器件；一为半导体GaAs光电子器件。目前，液封直拉技术生长GaAs单晶获得了广泛关注，因为它能够以合理的成本生产大直径的半绝缘单晶。半绝缘材料是生产集成电路等微电子器件的良好材料，而这种应用就要求整个晶片具有很高的均匀性。研究证明，SI-GaAs衬底电学特性的不均匀与材料中深能级微缺陷，特别是EL₂（深能级施主，被认为是As的反位缺陷的复合体）有极大的关系，而这些深能级微缺陷又与热应力形成的长入位错有密切联系。 本课题采用择优腐蚀法、X射线异常透射形貌、透射电镜、扫描电镜和能量色散谱等实验方法研究SI-GaAs单晶的位错与微缺陷。发现几乎所有高位错密度的SI-GaAs单晶的表层都具有网络状胞状结构或系属结构，首次对该胞状结构和系属结构的形成机制进行了研究；直接观察微缺陷，配合EDS（能量色散谱）鉴定SI-GaAs中微缺陷的物理本质，同时分析其产生原因，讨论与位错的相互作用。最后用扫描电镜观察胞状或系属结构，来评估其对衬底电学参数不均匀性的影响。 研究成果对材料和器件生产者了解晶体缺陷对于器件生产的危害，改进材料生产工艺，控制生产流程以及提高器件质量等方面提供理论依据。