4H-SiC材料具有许多优于硅材料的优良性质，已成为国际上新材料、微电子和光电子领域研究的热点。本文对同质外延生长的4H-SiC材料中的缺陷进行研究。主要研究4H-SiC外延材料中存在的两种缺陷的形成机理，以及衬底处理工艺和生长工艺对这些缺陷的影响。 首先，本文介绍了SiC材料的晶体结构，以及晶体结构与缺陷之间的关系。详细介绍了SiC外延材料中两种类型的缺陷，一种是形貌缺陷，另一种是结构缺陷；介绍了这些缺陷的起源、特性和对器件的影响。本文还介绍了缺陷表征的方法，主要介绍了原子力显微镜、光致发光光谱、电子透射电镜、X射线衍射和拉曼散射等表征方法。 其次，本文对4H-SiC外延材料的表面进行了研究。分析了VP508设备生长出的外延材料的表面形貌，分析结果表明外延材料的表面质量非常好，表面光滑如镜。本文还研究了胡萝卜型和彗星型形貌缺陷的表面形态、内部结构、形成机理以及对SiC器件的影响。同时，也研究了衬底处理工艺和生长工艺，如氢气刻蚀、生长温度、生长压强和气体流速等对外延材料表面形貌的影响。 再次，本文对4H-SiC外延材料的结构缺陷进行了研究。对外延材料中存在的位错和层错等结构缺陷进行了详细的研究。介绍了基本的位错理论。研究了基面位错的形成机理，基面位错向螺纹型刃型位错的转化。研究了不同掺杂类型的外延材料中基面位错出现异同的机理。分析了生长工艺，如生长温度、碳硅比和气体流速等对基面位错的影响。研究了6H-SiC向4H-SiC转化过程中螺纹型螺旋位错和刃型位错的行为，分析了这些行为的原因。研究了堆垛层错对SiC p-i-n肖特基二极管特性的影响，分析了影响的机理。