利用碲镉汞（HgCdTe）体晶材料，采用HgCdTe 材料拼接技术、磨抛技术等成熟的探测器芯片制备工艺以及三级热电制冷技术，设计并研制出了热电制冷型13 元HgCdTe 中波红外光导探测器。在－50℃时，峰值电压响应率可达2.7×10⁴ V/W，峰值探测率达到2.3×10¹⁰ cm·Hz^1/2·W^－1，响应波段在3.0～4.6 μm 之间，峰值响应波长为4.2 μm。

利用射频溅射方法制备了非晶态 Hg1－xCdxTe薄膜(x＝0, 0.22, 0.50, 0.66, 1), 在 80 K～300 K温度范围内, 研究了 Cd组分 x对暗电导的影响。当温度 T＞210 K时, 随着 Cd组分增加, 暗电导减小; 当温度 T＜210 K, 随着 Cd组分增加, 则暗电导增大; 当温度 T＝210 K时, 暗电导几乎与 Cd组分无关。这可能是由于随着 Cd组分增加, 薄膜中的缺陷增加所致。 a-Hg1－xCdxTe(x＝0、0.22、0.50、 0.66和 1)薄膜中存在扩展态电导和局域态电导, Cd组分 x越大, 两种导电机制的转变温度 Tm也越高。在 T＝300 K时, 利用暗电导的激活能估算出了非晶态 Hg1－xCdxTe薄膜的迁移率隙 Eg, 随着 Cd组分 x增加, 迁移率隙 Eg微弱减小。

分析了光伏 InSb探测器响应时间与量子效率、反向饱和电流的关系,设计出量子效率为0.61～0.56、响应时间为 20～60 ps的锑化铟(InSb)红外探测器,实验制备了台面 p＋-on-n结构的探测器。通过 I-V、C-V测试验证了制备的器件物理参数与设计值吻合。采用脉冲响应测试了 InSb探测器的响应时间(0.3.s),由于封装和其他分布电容的限制,响应时间测试值与理论计算值存在差距。

热释电红外探测器芯片研制中，晶片粘接是芯片研制中的关键工艺之一。本文详细论述了粘接胶的选择依据及晶片粘接质量控制。确定了适合器件研制的粘接胶和粘胶工艺流程。对粘接中出现的问题及解决办法进行了讨论。研制出了完全能满足器件工艺要求的热释电探测器 PZT晶片。

HgCdTe、QWIP和 InAs/GaSbⅡ类超晶格被公认是第三代红外焦平面探测器的首选。主要对比分析了 HgCdTe和 InAs/GaSbⅡ类超晶格红外探测器, InAs/GaSbⅡ类超晶格具有响应波段宽且精确可控、工作温度高、载流子寿命长、暗电流低和均匀性好等优点, 使其在甚长波、多色以及非制冷红外焦平面阵列等方面具有广阔的发展应用前景。