磷化铟(InP)作为一种重要的Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料，具有直接跃迁型能带结构、禁带宽度较宽，广泛用于光纤通信工程中；光电转换效率较高，应用于太阳能电池片；电子迁移率高、抗辐射能力较强，应用于集成电路及高速高频器件当中。

在半导体领域，衬底材料的优劣对半导体器件的质量有着关键性的作用。

相比于元素半导体材料，化合物半导体材料在制备工艺中面临着一个很大的问题—材料的化学配比问题。

目前，化学配比的精确控制仍然是化合物半导体材料多晶合成及单晶生长工艺的难点，而且，至今未能找到一种特别适合并且能够精准测量化学计量比的检测方法。对于GaAs、InP等，实现1:1的理想化学配比几乎是不可能的，通常所说的配比，其实是近化学配比。

化学配比会影响到晶体材料的结晶质量、晶格完整性、均匀性等，而所制备出来的晶体的质量又进一步直接影响到化合物半导体器件性能的优劣。因而，从这个角度来看，化合物半导体材料的化学配比是决定化合物半导体器件质量的关键因素之一。因此研究化学配比对材料特性的影响具有重要意义。

目前，对GaAs化学配比方面的研究工作进展较好，与其相关的一些点缺陷的形成机理和性质都取得了一定的成果，深受主EL₂对浅施主的补偿机理为富 As条件下制备非掺半绝缘GaAs提供了一定的理论依据。此外，熔体的化学配比很大程度上决定着非掺杂GaAs的电学特性，当Ga相对于As的原子比超过10%时，原本p型的GaAs开始表现半绝缘的性质，而稍富As的GaAs晶体也可以表现出高阻特性，其电阻率可达10⁸Ω·cm数量级。相关研究成果已成功的应用到实际的合成和生长工艺。

在近配比的InP晶体中，一些本征点缺陷，如铟空位VIn、磷空位VP、磷反位PIn和铟反位InP的浓度非常低，基本上无法检测。

化合物半导体材料的特性与其化学配比密切相关，这是由于化合物半导体中的缺陷和杂质状态对晶体的化学配比敏感。化学配比偏离理想配比后，会产生各种本征缺陷，这些本征缺陷不仅可以在禁带中引入新的能级，起到施主或受主杂质作用，而且可以与杂质原子相互作用，影响杂质的状态。

在非理想配比条件下制备化合物半导体，改变其化学配比状况已成为调节缺陷、杂质状态和晶体特性的重要手段之一。已有研究表明在富磷熔体中生长的InP单晶体材料在退火后更容易形成半绝缘特性。

目前广泛采用掺Fe来实现InP的半绝缘特性，但是，在外延工艺过程，InP衬底中高浓度的Fe可能会扩散至外延层，Fe作为有效复合中心，降低了少数载流子寿命，严重影响器件的性能。因此，在材料制备过程中，应尽量减少Fe的引入。V_InH₄虽然作为浅施主，但是在 InP 单晶锭退火工艺过程，由于高温作用，VInH4逐渐分解，最终在InP晶体中产生铟、磷的反位缺陷，分别作为深受主和深施主，与Fe²⁺共同调节InP 的电学特性。

而在稍富P条件下，InP晶体中作为深受主的铟反位的含量相对高一些，更有利于实现材料的半绝缘。所以，在富P条件下进行掺Fe半绝缘InP制备时，理论上可以将 Fe 的掺杂量适当降低一些，不仅可以实现材料的半绝缘特性，而且减小了对器件性能的影响。 

可见，研究化合物半导体材料的化学配比情况，特别是富P条件，具有很大的意义。然而，除了对点缺陷之外，化学配比还影响着晶体中的线缺陷——位错；此外，在富P熔体中进行InP单晶生长时，熔体内容易产生磷气泡，随着晶体生长过程，在晶体内部产生气孔，严重影响晶体的结晶质量。

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