GaAs晶体是一种电学性能优越的Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料，以其为衬底制作的半导体器件及集成电路由于具有信息处理速度快、超高频、低功耗、低噪声等突出的优点而受到青睐，成为近年来研究的热点。以非故意掺杂（ND）液封直拉（LEC）半绝缘（SI）GaAs为衬底的MESFET器件是超大规模集成电路和单片微波集成电路广泛采用的器件结构，因此研究NDLECSI GaAs衬底材料特性对MESFET器件性能的影响对GaAs集成电路和相关器件的设计制备是非常必要的。本论文对NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件性能的影响进行了较系统的研究。 深施主缺陷EL2是NDLECSI GaAs中最重要的施主缺陷，对这种晶体的半绝缘特性起着关键作用。本文利用霍耳效应、红外吸收和熔融KOH腐蚀的方法对NDLECSI GaAs晶体中的电阻率、迁移率、EL2浓度、C浓度和位错分布进行了系统测量，并以NDLECSI GaAs晶体为衬底制作MESFET器件，研究了这些参数和MESFET器件性能的关系，同时，对NDLECSI GaAs中注入Si离子激活率与衬底参数的关系也进行了研究。 实验结果表明，NDLECSI GaAs的电阻率、迁移率、EL2浓度和位错密度分布都不是均匀的，且电阻率分布与EL2浓度分布相关，位错密度分布与EL2浓度分布有平行对应关系，按排制作的MESFETs的性能参数分布与EL2浓度分布也具有明显联系，在EL2浓度高的部位制作的MESFET具有较大的饱和电流和阈值电压。EL2浓度也是影响注入Si离子激活率的重要因素，激活率随EL2浓度增加而增加。在实验结果基础上分析了EL2浓度影响MESFET阈值电压的机理，提出EL2与占As位的Si受主相互作用，使Si受主转化成占Ga位的Si施主是EL2影响注入Si激活率和MESFET阈值电压的根本原因。 本文还对在来源不同的NDLECSI GaAs衬底上制作MESFET的背栅效应进行了研究，发现存在一个阈值背栅电压|V_BST|，当背栅电压V_BS满足|V_BS|＜|V_BST|时，V_BS对MESFET的漏电流I_DSS无影响，创|V_BS|达到|V_BST|时，I_DSS随|V_BS|的增加快速减小。不同衬底上制作的MESFET的|V_BST|明显不同。这表明背栅效应与衬底材料特性有紧密联系。