随着社会文明的发展，太阳能光伏产业和半导体产业得到了前所未有的发展，对单晶硅材料的需求量越来越大。在制备单晶硅材料的过程中，由于一些不缺定性因素的影响，可能会在单晶硅棒中形成气泡、裂纹、杂质等缺陷。这些缺陷对后续硅片加工有重要影响。为了保证单晶硅棒成品质量、保护生产设备、提高生产效率，对单晶硅棒进行无损检测有着重要的意义。　　 针对上述实际问题，分析和比较常用的五大无损检测技术后，本文确定选用超声波检测技术，对单晶硅棒内部缺陷进行检测。针对单晶硅棒的特殊性，本文提出了结合使用超声透射法和超声反射法，对单晶硅棒运用圆周遍历测量的方法完成检测；为了形成直观的检测结果，对超声回波进行B型图像显示。主要工作、成果和结论有：　　 介绍了课题的背景、超声波检测技术的应用历史、发展现状和发展趋势，分析了当前非金属超声检测的进展情况。当前对单晶硅材料的超声检测研究国内外基本属于空白。　　 研究了超声波的相关特征量、传播特性；比较了超声透射法和反射法的优缺点、说明了单晶硅棒的特殊性；提出了透、反结合超声检测方法、说明了透、反数据结合机制；研究了针对硅棒的的圆周遍历测量方法、给出了缺陷定位、定深度的定量描述方法；给出了超声回波B型显示的具体实施方法。　　 设计了透、反结合圆周遍历超声检测系统，具体包括：圆周遍历平台，超声发射接收硬件电路，超声回波数据处理、成像软件。在系统设计过程中，阐述了相关参数选择、计算的依据、过程和结果。超声发射、接收硬件电路系统采用MCU核心控制，通过下位机软件的编写实现了超声发射周期可调、双接收通道增益可调的功能；对超声回波数据的处理采用基于PC机硬件平台和MATLAB软件平台的软件实现，完成了对数据坐标轴处理、灰度值映射和B型成像功能。　　 应用超声检测系统开展了相关的实验，验证了本文提出的检测方法的可行性和合理性。具体实验包括：限幅电路器件选择实验，模拟缺陷钢件检测实验，单晶硅棒超声检测实验。对检测结果进行了说明、分析和验算，检测结果与理论推算、实际情况吻合。