近年来,微电子、光电子技术的迅猛发展,特别是GaAs集成电路(GaAsIC)市场的日益增加,要求提高半绝缘GaAs(SI-GaAs)衬底的质量和离子注入工艺技术水平以适应市场的需求。采用离子注入大直径LEC SI-GaAs来制造微电子、光电子器件是信息电子技术的常用手段。而SI-GaAs的内在质量又直接影响离子注入的电激活效率,所以对大直径LEC SI-GaAs中的缺陷以及离子注入对缺陷和电性能影响的研究就显得十分重要了。本文主要借助超声AB腐蚀法、光学显微镜和扫描电镜来显示和检测Si+单离子注入前后6英寸LEC SI-GaAs样品中缺陷的分布、形貌、密度等。采用傅立叶变换红外光谱仪测量原生样品中的EL2浓度,从而得到EL2浓度的径向分布状况。通过霍尔技术研究了Si+注入前后SI-GaAs电学性能的径向分布规律,比较了不同注入条件下样品电激活效率的差别,并重点分析了离子注入对缺陷及电学性能影响的机理。实验结果表明,原生大直径LEC SI-GaAs晶片,经AB腐蚀后表面出现了明显的位错胞状结构和网状结构;沿样品的直径方向位错密度呈W型分布;Si+注入后的GaAs中发现了大量的As沉淀钉扎在位错线上,这是原生样品中本身存在的As沉淀和在离子注入过程中As间隙原子的外扩散共同作用的结果。在原生样品中,沿直径方向电阻率ρ成U型分布,迁移率μ成W型分布,而载流子浓度n成M型分布;相同注入及退火条件下样品电参数的径向分布规律并未发生明显改变。但采用双离子(Si+/As+)注入后,Si+离子的电激活效率有所增加,样品的电学均匀性也比单离子注入有明显改善,这与适量的As+注入后所产生的较均匀的EL2重新分布有关。