CdZnTe晶体是迄今制造室温X射线及γ射线探测器以及HgCdTe等红外薄膜外延衬底最为理想的半导体材料。尽管对CdZnTe的研究由来已久，但在CdZnTe晶体的表面处理、金属与CdZnTe晶体接触及晶体缺陷行为研究上尚存在诸多难题。本文主要研究了CdZnTe晶体表面处理工艺，如机械抛光，化学抛光，钝化，及这些工艺对表面质量的影响。深入分析了CdZnTe晶体表面的基本物理性质，如表面的原子结构、电子结构和功函数。进而，采用MBE在CdZnTe衬底上沉积Au和Ag，研究了Au和Ag与CdZnTe之间的界面反应和肖特基接触势垒。此外，采用化学镀金法制备了Au的欧姆电极，研究了欧姆电极的界面结构以及欧姆接触形成的机理。最后，研究了CdZnTe中位错的一些基本性质。采用机械抛光获得的光亮CdZnTe晶体表面存在一定的损伤层，通过X射线摇摆曲线并结合化学腐蚀，测算出该损伤层的厚度约为13μm。采用Br-MeOH溶液腐蚀可以有效地去除损伤层，但Br-MeOH腐蚀后的晶片表面通常会形成的无定形的富Te层，进一步的化学机械抛光可以去除该富Te层。CdZnTe晶体表面损伤层，会造成较大的表面漏电流和一定的红外吸收。表面富Te层是一个高导电区，它会造成较大的表面漏电流，但基本不影响红外透过率。表面钝化处理可以有效地减少表面漏电流，但是钝化层（氧化层）会吸收红外光，导致红外透过率的下降。与常用的钝化液NH₄F+H₂O₂相比，采用Br₂水溶液进行钝化处理可以获得钝化效果更好的TeO₂钝化层，而不是通常得到的CdTeO₃层。在超高真空条件下采用Ar离子刻蚀并进行原位退火，获得了清洁有序的CdZnTe单晶表面。采用低能电子衍射（LEED）测量了不同表面的原子结构。在（110）面观察到（110）-（1×1）的原子结构，并通过光电子能谱验证了表面弛豫的存在。在（111）A和（111）B面上分别观察到（111）A-（1×1）和（111）B-（1×1）的完整表面原子结构以及（111）A-(3^1/2×3^1/2)R30°和（111）B-（2×2）的表面重构。（111）A面的重构是由Cd空位引起的，而（111）B面的重构是Te的顶戴原子形成的。通过同步辐射角分辨光电子能谱（SRARPES）计算出CdZnTe（110）面的悬挂键密度约为6.9×10¹⁴／cm²，即每一个表面原子含一个悬挂键。发生重构的（111）A-(3^1/2×3^1/2)R30°表面Cd空位增加，Cd空位引入了施主型的表面态，致使能带向下弯曲。发生重构的（111）B-（2×2）表面Te顶戴原子起着受主的作用，导致价带顶向上弯曲。采用光电子能谱技术测量CdZnTe不同表面的功函数，结果表明（111）A面的功函数大于（111）B面；吸附气体和Au会增加CdZnTe晶片的功函数；排列整齐有序的表面的功函数要低于存在损伤的表面；（111）A面发生重构后，Cd空位增加，能带向下弯曲，增加了功函数；而（111）B面发生重构时，Te顶戴原子吸附在晶体表面，形成表面偶极层，也会增大表面功函数。研究了Au与清洁CdZnTe不同晶面的接触势垒，其中（110）面的接触势垒最大，（111）B面次之，（111）A最小。这是由于（110）面的表面能最低，是一稳定面，难以发生界面反应。（111）A面的Te原子不稳定，容易与Au发生化学反应。通过紫外光电子能谱也证实了Au／CdZnTe（111）A的界面确实发生了界面反应。Ag与清洁CdZnTe存在比较明显的界面反应，导致接触势垒很低，约为0.2eV。而Ag与经化学腐蚀的CdZnTe晶片的接触势垒约为0.67eV，这是由于氧化层和富Te层阻挡了Ag与CdZnTe的反应，从而导致了较高的接触势垒。CdZnTe（111）A面发生重构后表面Cd空位增加，在沉积Au的过程中，Au会填补这些空位，作为Cd的替换原子与周围的三个Te原子结合。这样将有利于Au的扩散和界面反应的发生，因而会降低接触势垒。另外表面Cd空位引入的缺陷能级也会降低肖特基接触势垒。Au／CdZnTe（111）B-（2×2）的肖特基势垒低于Au／CdZnTe（111）B-（1×1）面。分析认为这是由于CdZnTe（111）B-（2×2）最外两层原子均是Te原子，Te与Au之间容易发生电子云重叠，形成化学键，即形成合金化的界面层，使富Te面容易形成低的肖特基势垒。对Au／CdZnTe在350℃下退火1小时，可以改善Au膜的有序性，并降低接触势垒约0.15eV。采用AuCl₃水溶液在CdZnTe表面分解制备了Au的欧姆电极，并采用XPS研究了化学镀金法制备的Au／CdZnTe的界面成分分布，确定了CdTeO₃界面层的存在。分析了Au层与CdZnTe形成欧姆接触的机理，提出了CdTeO₃界面层导致欧姆接触的新模型，该模型可以解释目前所有的实验结果。通过塑性变形在CdZnTe晶体分别引入了Cd（g）位错和Te（g）位错。由于位错内的悬键电子会吸收红外光，导致晶片红外透过率下降。变形后的晶片的漏电流显著增大，运用普尔-弗兰克效应解释了实验结果。采用I-V、PL谱和Hall等测量方法研究了位错的电学特性，结果表明，Cd（g）位错在CdZnTe晶体中起受主作用，而Te（g）位错在晶体中起施主作用。Cd（g）位错会会加大对空穴的散射，而导致空穴的迁移率下降，而Te（g）位错会加速空穴的漂移，使空穴的迁移率增加。