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长期以来，人们为抑制或消除碲锌镉材料的缺陷一直在进行着不懈的努力，化学腐蚀坑所对应的微缺陷和微米级尺度的体缺陷是目前最为关注且尚未能够彻底消除的缺陷，由于它们的存在，严重制约着碲镉汞外延材料质量和射线探测器性能的提高。本文通过观察和分析缺陷的形状、空间分布特性以及化学成分，并根据缺陷在退火条件下以及在生长工艺改变条件下的变化规律，对缺陷的性质有了新的认识。
通过观察材料化学腐蚀坑形的形貌及其随腐蚀深度的变化规律发现，腐蚀坑形和大小的不同并不反映其来自不同种类的缺陷，而是反映不同空间尺度的微缺陷在不同腐蚀程度下的结果。微缺陷具有定域特性，并在材料中呈立体网络结构分布，该发现将很大程度上改变以往对腐蚀坑缺陷的评价方法，为此，本文提出了新的评价方法。
通过观察和分析微米级尺度的体缺陷的分布特征和化学成分后发现，碲锌镉材料中的杂质与这类缺陷的形成密切相关，进而证实这类体缺陷实际上是一种夹杂物缺陷，并且，在其周围存在着微缺陷的富集效应，其分布集中在穿越夹杂物的(110)面附近。
为了进一步揭示缺陷的特性和起源，本文研究了退火过程对碲锌镉材料中杂质、微缺陷和夹杂物的影响。结果发现，缺陷在退火过程中会发生运动，微缺陷和夹杂物的密度和尺寸会发生变化，并且相互之间具有一定的关联性。通过将碲锌镉材料加工成200μm线度的微台面结构，台面阶下方材料中的微缺陷经退火后可全部去除，从而获得局部无微缺陷的材料，可为碲镉汞外延提供新型的衬底材料。
通过控制和改变工艺条件，本文还发现，在氮化硼膜(pBN)石英坩埚取代碳膜石英坩埚后，材料中夹杂物和微缺陷的密度得到了明显的降低，这表明碳和其他杂质是导致碲锌镉材料形成高密度、大尺寸夹杂物和微缺陷的主要因素。同时，通过观察Cd分压控制、分步降温和淬火等技术对材料缺陷特性的影响，还发现生长过程中材料化学配比的控制对夹杂物的形成有着很大的影响。
研究结果表明，材料中的杂质和化学配比是形成碲锌镉材料缺陷的两个主要因素，通过采用氮化硼膜(pBN)坩埚、Cd分压控制和分步降温等技术，可将碲锌镉材料中夹杂物缺陷的尺寸控制在5μm以下，密度低于1×103cm-3，同时微缺陷的体密度也降低到8×106cm-3，并可从这样的材料中获得没有夹杂物缺陷的碲锌镉衬底材料。