近年来,由于微电子产业的高速发展,所以对作为电子产业重要材料之一的半导体材料的研究日益受到人们的重视,对于半导体材料特性的测量需要高灵敏度、高分辨率的检测手段,而光声光热技术正由于其高灵敏度、适用性广、无损非接触等优点已在半导体材料检测上得到了广泛的应用。传统光声光热技术研究主要是对材料光声光热信号的幅值和相位进行分析；其装置是周期性调制光或者脉冲光作为激励光源,实验装置也相对繁杂；所获得的信号还需要进行复杂的后续处理。因此,为了让该检测手段的应用更加广泛,检测过程更加简单,以阶跃光作为激励源的光热技术成为近来相关领域的一个研究热点。本文简要阐述了光声光热技术在半导体检测中的应用及其发展,并以阶跃光作为激励光源对光热反射技术和光热光偏转技术在半导体检测中的应用开展了如下理论和实验研究工作：1.在以阶跃光作为激励光源的基础上,较为系统地对半导体光热偏转技术做了相应的理论研究。根据热传导理论建立了半导体材料及空气介质的三维温度场理论模型和光热偏转信号模型,并利用格林函数法求解分析。对样品表面空气的温度场随时间的变化规律通过数值模拟的方式进行了表征,研究了实验条件和半导体热学材料参数对光热偏转信号的影响和信号变化规律。2.建立了阶跃光激励下半导体材料光热光反射三维理论模型,利用本征函数展开法推导了半导体材料的温度分布情况,得到了半导体材料光热光反射信号的表达式。通过数值模拟对半导体内光生载流子浓度随时间的变化规律,以及对时间和空间特性的温度分布进行表征。此外,利用多参数拟合灵敏度以及相关性分析对利用阶跃响应曲线拟合半导体参数的可行性进行了分析。3.根据阶跃光热偏转理论原理,搭建了相应的实验平台并进行了调试；研究了不同实验条件和半导体材料参数对阶跃光热偏转信号的影响,获得了探测光与半导体材料表面距离不同和热扩散率不同时的光偏转信号的变化规律。