由于三元半导体材料In_xGa_1-xAs可以很好地覆盖1³μm波段的红外辐射,因此在红外探测器领域内得到了广泛的应用。此外,In_xGa_1-xAs材料本身具有较高的电子迁移率及光吸收系数等优良的光学电学性质,是众多光电子等器件的重要的基础材料之一。随着科学技术的提高,In_xGa_1-xAs材料的制备方法也得到了成熟的、多样化的发展。然而,外延层和衬底之间的晶格失配以及由此产生的大量缺陷始终是外延生长高In组分In_xGa_1-xAs材料时无法避免的问题。到目前为止,尚未找到与其完全匹配的衬底材料,这使得In_xGa_1-xAs材料的质量和由其制备的器件的性能受到了限制。为了攻克这个难题,科学家们进行了多种尝试,其中比较常用的且发展比较成熟的方法是在外延体系中引入缓冲层,而缓冲层的影响因素也是多方面的。因此开展在基底材料上外延生长In_xGa_1-xAs材料并引入缓冲层的工作,明确外延层中位错的分布和变化情况,探究缓冲层结构对外延层材料质量和性能的影响,对In_xGa_1-xAs外延材料的后续应用具有重要的意义。本文采用低压金属有机化学气相沉积（LP-MOCVD）法,在InP衬底上外延生长了In_0.82Ga_0.18As外延层,并在衬底和外延层之间插入不同结构的缓冲层。利用扫描电子显微镜（SEM）、拉曼散射光谱、双晶XRD衍射（DC-XRD）和透射电子显微镜（TEM）等测试手段,探究了不同In组分单缓冲层、递变缓冲层及超晶格缓冲层的引入对In_0.82Ga_0.18As外延层质量和性能方面的影响。主要的研究内容如下:（1）发现随着In_xGa_1-xAs单缓冲层In组分的增加,外延层的结晶质量提高、位错密度降低,电性能也提升了。尤其,当插入与InP衬底正失配、与外延层完全匹配的In_0.82Ga_0.18As缓冲层时,In_0.82Ga_0.18As外延层的质量相对最优。（2）对于插入递变和超晶格缓冲层的In_0.82Ga_0.18As/InP异质结构,其In_0.82Ga_0.18As外延层受到的作用不同。相较于插入单层In_0.82Ga_0.18As缓冲层的异质结构,具有In_xGa_1-xAs递变缓冲层的外延层中的应力释放速度较快,多重缓冲空间和界面有效地容纳和阻挡了位错,质量改善效果较明显;而引入In_0.82Ga_0.18As/In_0.82Al_0.18As超晶格缓冲层后,在交替分布的势阱层和势垒层的共同作用下,In_0.82Ga_0.18As外延层中的位错密度达到最低值,其结晶质量和电性能相对最好。（3）采用拉曼散射光谱声子峰频移法和纳米压痕技术对插入不同类型多缓冲层的In_0.82Ga_0.18As外延层中的残余应力做了定性和定量分析。