硅、锗MOS结构是硅基和锗基半导体器件的基本结构单元,作为集成电路基本器件单元的MOSFET和CMOS中的栅区就是典型的MOS结构。MOS结构中的界面特性对器件性能的影响巨大,因此分析MOS结构的界面性质十分重要。早期,人们对硅、锗材料表面和界面的场致二次谐波产生效应进行了深入研究,并将其发展为检测硅、锗材料表面和界面性质的有效方法。但是人们对硅和锗表面、特别是硅和锗MOS结构界面处的场致Pockels效应和场致光整流效应研究甚少。因此,本论文将重点开展这方面的研究工作,并探索将场致Pockels效应和场致光整流效应作为表面和界面分析方法的可行性。论文的主要研究工作和取得的研究结果如下:1.基于经典极化理论,对场致Pockels效应和场致光整流效应进行了理论描述。测量了Si（100）和Si（110）MOS结构中界面层和表层的Pockels效应和光整流效应。发现SiO₂/Si界面处的Pockels信号和光整流信号远强于无SiO₂薄膜的硅表层中的相应信号。Raman光谱结果表明,Si（100）和Si（110）晶面沉积SiO₂薄膜后,导致Raman峰位都蓝移了1.75 cm^-1,证明SiO₂薄膜导致硅表层产生了压应力,并估算出由应力诱导产生的二阶非线性极化率分别为13.8 pm/V和11.6pm/V。2.对Ge（100）和Ge（110）MOS结构的场致Pockels效应和场致光整流效应进行了测量。实验结果表明SiO₂/Ge界面和Ge晶体表层附近均存在显著的Pockels信号和光整流信号,并且沉积了SiO₂薄膜一侧的Pockels信号和光整流信号均强于未沉积SiO₂薄膜一侧。Raman结果表明,表面的SiO₂薄膜在Ge（100）表层引起了张应变,导致Raman峰位红移了1.79 cm^-1,由张应变诱导产生的二阶非线性极化率约为271.5 pm/V。3.测量了Si（100）、Si（110）和Ge（100）MOS结构中场致光整流信号沿晶面法线方向的分布。利用极化场与光波电场的重叠积分对实验数据进行了理论模拟,并估算出在SiO₂/Si（100）界面层和Si（100）表层处由电场诱导的二阶非线性极化率张量的大小约为x_Ⅰ-电场^2eff≈13.67 pm/V,x_Ⅱ-电场^2eff≈13.4 pm/V。在SiO₂/Si（110）界面层和Si（110）表层处由电场诱导的二阶非线性极化率张量的大小约为x_Ⅰ-电场^2eff≈16.02 pm/V,x_Ⅱ-电场^2eff≈11.05 pm/V。证明场致光整流信号的分布与MOS结构-电场内的界面态、自建电场、应变场、空间电荷区宽度、光斑尺寸密切相关。场致光整流效应可以作为研究硅、锗等具有反演对称性的材料表面或界面性质的辅助手段。