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目前，Ⅲ-Ⅴ族多结太阳电池通过合理的带隙组合可以实现对太阳光谱的分段吸收利用，从而获得高的光电转换效率。其中，三结晶格失配太阳电池Ga0.51In0.49P(1.89 eV)/GaAs(1.42 eV)/In0.30Ga070As(1.03 eV)在一个太阳下的光电转换效率达到37.0％以上。但是，在该类电池中，GaAs中间电池和InGaAs底电池之间存在约2.20％的晶格失配，如何克服两个子电池之间的晶格失配成为生长制备该类电池的关键。本文主要通过利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法在GaAs衬底上生长晶格异变过渡缓冲层(Al)GaInP，实现由GaAs到In0.30Ga0.70As的晶格过渡，获得了表面粗糙度小于8.0 nm，穿透位错密度低于2×106cm-2的高质量In0.30Ga0.70As材料。同时，探讨了(Al)GaInP过渡层的生长与应力弛豫机制。其主要研究成果如下： ⑴相比于高温675℃生长晶格异变Ga1-xInxP(x=0.48～0.78)过渡层，低温610℃生长过渡层一方面可以有效抑制In析出和降低In原子表面迁移率而减小表面粗糙度至10.0nm以下;另一方面界面也可以有效阻止穿透位错穿透到达InGaAs材料。同时，高的生长速率会增大表面粗糙度，不利于晶格失配应力的释放。GaInP过渡层的合适生长温度为低温610℃，生长速率区间为3.64(A)/s～5.50(A)/s，Ⅴ/Ⅲ比为100左右。而InGaAs材料的合适生长温度为675℃。 ⑵GaInP过渡层在生长过程中易发生相分离，相分离区域会阻碍位错滑移而增大InGaAs材料中的穿透位错密度。增大衬底偏角和降低失配过渡速率可以抑制相分离的发生。此外，利用晶格强化效应用(Al0.20Ga0.80)0.22In0.78P代替顶层Ga0.22In0.78P可以有效阻止穿透位错穿透到达InGaAs材料。 ⑶相比于2°和7°偏角((001)偏向(111)A) GaAs衬底上生长的样品，15°样品的α位错密度最小，InGaAs材料的光学质量最好。这是由于一方面表面台阶可以促进α位错的滑移，另一方面大的衬底偏角可以减弱非平行排列的β位错对α位错滑移的阻碍作用。 ⑷偏向(111)A的衬底偏角会导致(111)和(-1-11)滑移面上的α位错分布不均衡，从而在[110]方向产生错向角。衬底偏角、生长温度以及掺杂等均可以改变α位错在两个滑移面上的分布，从而改变错向角的大小。表面形貌和残余应力的释放在[1-10]方向错向角的产生过程中起着决定作用。 ⑸在组分步进的(Al)GaInP过渡层中，由于位错之间的相互阻碍作用和表面形貌对位错的钉扎作用而形成位错团簇。在相邻的压应变过渡层之间插入一层张应变GaInP可以使生长表面应力分布更加均匀，将表面粗糙度减小至8.0nm以下，同时由于张应变层的插入会改变位错的滑移方向而增加位错之间的相消几率，从而将InGaAs材料中的穿透位错密度降低到2×106cm-2以下，满足太阳电池应用的需求。 ⑹在2°样品中，Si掺杂可以抑制相分离而降低穿透位错密度;在7°样品中，Si掺杂会通过阻碍α位错滑移而增大α位错密度，同时促使α位错发生交叉滑移而实现β位错增殖。Si掺杂对(Al)GaInP过渡层材料质量的影响不仅与掺杂浓度有关而且也与衬底偏角有密切关联。此外，Zn掺杂也可以有效抑制2°样品中的相分离，但在7°和15°样品中，其导致的位错增殖机理还不明确。