Te族化合物半导体中的Hg3In2Te6和CdZnTe是近年来在非制冷近红外探测和辐射探测领域受到广泛关注的新型功能材料，其中Hg3In2Te6属于单相成分区较窄的Hg3Te3-In2Te3体系，其单晶生长过程中的多相转变行为往往会影响晶体的物理性能。对于CdZnTe来说，晶体本身的扩展缺陷则是影响其内部载流子传输特性的重要因素。由此可见，这两种单晶生长时的相变及缺陷对其探测器性能都有着至关重要的影响。此外，化学抛光和快速退火热处理是Hg3In2Te6和CdZnTe器件制备过程中所必需的晶体处理工艺，其对金属/半导体接触界面结构和接触特性的影响规律通常是实现半导体器件性能控制与优化所不可忽视的。因此，本文主要基于相变和晶体学理论对Hg3In2Te6的相变机理和CdZnTe内部扩展缺陷的结构进行了系统的研究，同时以Au作为两种半导体的电极材料，研究了快速退火热处理和表面化学抛光工艺对Au/Hg3In2Te6和Au/CdZnTe接触界面结构及接触特性的影响规律与机理。　　本文采用透射电子显微镜（TEM）研究了富Hg条件下采用改进的布里奇曼法生长的Hg3In2Te6单晶体内部Hg5In2Te8沉淀相的晶体学特征和相变的原子机制。TEM观察结果表明，在Hg3In2Te6内部存在弥散分布的柱状沉淀相，其生长特征呈现三种互为90°的变体，两相之间为立方平行取向关系。以不同晶带轴下的电子衍射花样为基础，重构了Hg5In2Te8相的三维倒空间结构。此外，针对Hg5In2Te8相在立方 Hg3In2Te6中的柱状生长形态，通过近重合位置点阵模型计算，首次提出了Hg5In2Te8在相变过程中由于空位有序化导致的0.7577％的晶格收缩，在此基础上，采用应变单元不变原理模型计算并验证了Hg5In2Te8沉淀相的晶体学特征，揭示了Hg5In2Te8沉淀相的柱状生长形态与三种变体的生长特征是由于其结构内部的空位有序化导致的。　　采用同步辐射光电子能谱（SRPES）研究了Ar+刻蚀对Hg3In2Te6表面能带结构的影响规律，并在此基础上采用分子束外延法在Hg3In2Te6表面制备了Au薄膜，研究了Au/Hg3In2Te6界面的形成机理。研究结果发现，经过Ar+刻蚀后，Hg3In2Te6表面的Hg-Te键断裂，导致Hg元素挥发及Te元素在表面富集。通过对价带谱的分析，发现在刻蚀前后 Hg3In2Te6表面的能带弯曲程度基本没有变化，表面电子亲和势与功函数以相同的速度降低，这可能与刻蚀过程中Hg3In2Te6表面Hg元素的挥发有关。此外，在Au薄膜沉积的过程中，通过对各元素芯能级谱峰强度的监测，获得了Au在Hg3In2Te6表面的三维岛状生长模式，发现在沉积厚度达到1.3 ML时，Au与Hg3In2Te6表面富集的Te发生化学反应生成了AuTe2相。　　采用TEM表征结合电学性能测试，研究了快速退火热处理对Au/Hg3In2Te6界面结构和接触性能的影响规律。结果发现，在经过250℃退火之后，Au/Hg3In2Te6接触具有最高的肖特基势垒高度（SBH）0.571 eV。通过TEM研究界面结构发现，在该退火温度下，AuTe2颗粒能够在Au/Hg3In2Te6界面处生成，该相具有简单正交结构，生长形态不规则且与基体之间没有确定的取向关系，推测这种AuTe2相的生成机制为定向附着机制。结合电学性能测试和能带结构分析可知，在Au/Hg3In2Te6接触界面处由于退火而形成的AuTe2相能够提高其SBH，其原因是由于该相的存在能够在Au与Hg3In2Te6之间引入的新缺陷能级，导致能带向上弯曲加剧，阻碍了界面载流子的传输，使接触势垒提高。　　采用TEM研究了CdZnTe单晶内部扩展缺陷的结构，计算并得到了CdZnTe的层错能，结果表明，CdZnTe内部存在两种类型的60°位错，通过绘制柏氏回路发现，两种位错的分解反应分别为1/2[110]→1/6[211]+1/6[121]和1/2[101]→1/6[211]+1/6[112]，其形成机制分别为点缺陷的聚集和晶体中某一晶面的整体滑动。同时，发现CdZnTe内部的层错是由位于(111)面上的柏氏矢量为[110]的全位错通过[110]→1/3[211]+SF+1/3[121]的位错分解而生成的，通过测量层错宽度，计算并得到了CdZnTe单晶的层错能为9.17 mJ/m2。与Si、Ge等金刚石结构的半导体材料相比，CdZnTe的层错能较低，这是由于其内部键合离子性较高的原因。　　采用AFM、SEM和TEM等方法并结合电学性能测试，获得了化学抛光工艺对CdZnTe表面及其与Au接触界面结构和电学性能的影响规律，结果表明，在采用2%的Br–MeOH溶液对CdZnTe进行化学抛光4 min后，其表面的划痕与缺陷已完全消失，同时表面出现了富Te层。TEM结果表明，Au/CdZnTe界面处由于晶格错配导致的非晶层在化学抛光4 min之后完全消失，其原因是由于化学抛光所形成的富Te层与Au之间的晶格错配（9.2%）小于Au与CdZnTe之间的晶格错配（57.5%）。I-V特性测试结果表明，在经过4 min化学抛光后，Au与CdZnTe之间的欧姆接触系数由0.4609升高至1.0904，表明其欧姆接触特性得到了改善。