经过多年的研发工作，制冷型碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)中波红外探测器已经实现了批量化生产能力，其阵列规格也从最初的320×256发展到现在的1280×1024(百万像元级)。目前，随着武汉高德红外股份有限公司(以下简称“高德红外公司”)探测器产品水平的不断提高，基于红外探测器的热成像系统被广泛应用于机载、舰载、陆战以及手持观测等军用装备。以640×512/15 m碲镉汞中波红外探测器为例，介绍了高德红外公司探测器产品的工程化应用情况，并分析了探测器研制过程中需要解决的问题，最后指出了未来探测器发展及应用的方向。

武汉高芯科技有限公司从 2014年开始制备基于 InAs/GaSbII类超晶格的长波红外探测器。在本文中, 报道了像元规模为 640×512, 像元间距为 15.m的长波红外焦平面探测器。在 77 K时, 器件的 50%截止波长为 10.5 .m, 峰值量子效率为 38.6%, 当 F数为 2、积分时间为 0.4 ms时, 测得器件的噪声等效温差为 26.2 mK, 且有效像元率达 99.71%。本文通过分子束外延(molecular beam epitaxy, MBE)技术与成熟的 III-V族芯片技术, 成功地验证了在大于 10 .m的长波波段, 用超晶格代替 HgCdTe实现国产化并大规模量产的可行性。

对富碲液相外延As掺杂碲镉汞(HgCdTe)材料的研究发现，其电学性能存在着不稳定性，材料霍尔参数的实验数据与均匀材料的理论计算结果也不能很好的吻合.通过采用剥层变温霍尔测量和二次离子质谱(SIMS)测试对材料纵向均匀性进行检测的结果显示，外延材料中的As在高温富汞激活退火过程中具有向材料表面扩散的效应，导致在表面形成了高于主体层浓度1~2个量级的高浓度表面层，并导致了AsTe受主的浓度在HgCdTe薄膜中呈非均匀分布.考虑这一效应并采用双层模型的霍尔参数计算方法后，As掺杂HgCdTe液相外延材料的电学行为得到了较好的解释，并较为准确地获得了退火后材料表面层与主体层的受主浓度及受主能级等电学参数.

As掺杂HgCdTe薄膜材料在研制高工作温度(HOT)红外探测器方面有着特殊的用途, 能够有效抑制高温下产生的复合电流。富Te液相外延中As的分凝系数非常低, 故掺杂原子数分数也很低, 约为1015 cm-3。虽然, 富Te液相外延下生长的As无法占据Te位成为AsTe受主, 但是, 通过富Hg高温热处理, 这些As原子能够激活成为AsTe受主。通过富Te液相外延(LPE)技术, 制备了As掺杂HgCdTe薄膜材料, 通过后期富Hg高温热退火(400 ℃), 成功获得低掺杂原子数分数P型As掺杂HgCdTe薄膜材料。通过二次离子质谱(SIMS)确定掺杂原子数分数。利用变温霍尔测试(10～300 K)测量了材料的霍尔效应及相应电阻率, 获得了As掺杂HgCdTe薄膜材料的基本电学性质。

研究了碲镉汞富碲垂直液相外延技术.在研究该关键技术的过程中, 提出了一种方法以检查外延前(Hg1-x Cd x ) 1-y Te y 母液的均匀性.并且, 通过减小生长腔体中的自由空间, 对气体的对流和汞回流进行了抑制, 及通过改进 工艺过程中的温度控制方式来应对因对流和汞回流而造成的生长温度不确定性.在解决上述关键技术后, 实现了 碲镉汞垂直液相外延工艺的稳定性, 所外延的中波碲镉汞材料的组分可重复性做到了 ±0.005, 厚度控制能力达到 了±5μm , 40×30mm 2 外延材料的横向组分均匀性(相对均方差)小于1.3×10 -3 , 同生长批次材料片与片之间的组 分和厚度差异分别小于0.001和1μm.在10mm线度上, 表面起伏小于1μm.经热处理后, 中波汞空位p型材料在 77K下具有较高的空穴迁移率.另外, 和水平推舟技术相比, 垂直碲镉汞液相外延在提供大批量和大面积相同性能 材料方面具有明显的优势, 这对于二代碲镉汞红外焦平面批生产技术和拼接型超大规模红外焦平面技术的发展都 具有重要的意义.

研究了HgCdTe液相外延薄膜表面两类宏观缺陷的形成原因.研究表明, 大部分表面凹陷点(void)缺陷的形 成是由衬底的蜡沾污所引入的, 而表面凸起点(hill-like)是由衬底边缘脱落的CdZnTe微颗粒造成的, 通过控制外 延生长前的衬底处理过程, 可以抑制这两类缺陷, 从而生长出零(宏观)缺陷密度的优质HgCdTe外延薄膜.