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液封直拉法生产的半绝缘砷化镓单晶（LEC SI-GaAs）被广泛用于微波器件和高频集成电路的衬底材料，成为当代信息产业的重要材料之一。随着器件向更大功率、更大集成度的发展，对材料衬底的均匀性、微区均匀性，提出了更高的要求。而非掺LEC SI-GaAs中的高密度位错，往往形成胞状结构；其它杂质和点缺陷的形成与分布与该结构密切相关，并导致GaAs材料电学和光学特性的不均匀。另外，目前普遍认为非掺SI-GaAs单晶的半绝缘特性是浅受主碳和深施主EL2相互补偿的结果。因此碳和EL2的微区均匀性直接决定着GaAs材料电阻率的均匀性。随着单晶生长技术的发展，通过退火，由于SI-GaAs中理论化学配比偏离，EL2浓度可被控制在1～1.5×1016／cm-3，且分布均匀。因此碳的分布就成为决定SI-GaAs材料电阻率均匀性的一个关键因素。所以，研究碳微区均匀性就显得非常重要。 本文通过AB腐蚀、KOH腐蚀，金相显微镜观察，透射电镜能谱分析，电子探针X射线微区分析，研究了液封直拉法生长的非掺半绝缘砷化镓（LEC，SI-GaAs）单晶中碳的微区分布。发现晶片中位错密度和分布严重影响碳的微区分布，高密度位错区，位错形成较小的胞状结构，胞内无孤立位错，碳在单个胞内呈U型分布；较低密度位错区，胞状结构直径较大，胞内存在孤立位错，碳在单个胞内呈W型分布。分散排列的高密度和低密度位错区，位错线上和完整区碳浓度变化不大。因此，本文认为SI-GaAs中胞状结构是引起碳不均匀分布的主要原因，本文还研究了造成这种不均匀分布的机理，及对材料电学特性的影响。 本文的研究成果对材料和器件生产者了解晶体缺陷对于器件生产的危害，改进材料生产工艺，控制生产流程以及提高器件质量等方面提供理论依据。