提高红外探测器的工作温度对于减小红外系统的尺寸、重量和功耗至关重要，进而实现结构紧凑和成本低廉的红外系统。昆明物理研究所多年来对掺铟和砷离子注入技术的HgCdTe p-on-n技术进行了优化，实现了性能优异的中波红外探测器的研制。本文报道了高工作温度中波1024×768@10 μm红外焦平面阵列探测器的最新结果，并介绍了在150 K工作温度下的器件性能。结果标明，器件在150 K下截止波长为4.97 μm，并测得了不同工作温度下的NETD、暗电流和有效像元率。此外，还展示了在150 K的工作温度下焦平面器件的红外图像，并呈现了99.4%的有效像元率。

在（211）B碲锌镉衬底上，采用分子束外延生长制备了PPP型中长双色碲镉汞材料，通过台面孔刻蚀、侧壁钝化等工艺，实现中长双色640×512 红外焦平面探测器组件研制。中长双色碲镉汞材料测试结果表明，表面宏观缺陷（2~10 μm）密度统计分布约773 cm^-2，同时对材料进行了XRD双晶衍射半峰宽（FWHM）测试和位错腐蚀坑（EPD）统计，XRD测试FWHM约31.9 arcsec，EPD统计值约为5×10⁵_{cm^-2；双色器件芯片台面刻蚀深度达到8 μm以上，深宽比达到1∶1以上，侧壁覆盖率达到72.5%。中长双色红外焦平面组件测试结果表明，中波波长响应范围为3.6~5.0 μm，长波波长响应范围为7.4~9.7 μm，中波向长波的串音为0.9 %，长波向中波的串音为3.1 %，中波平均峰值探测率达到3.31×10¹¹ cm·Hz^1/2/W，NETD为17.7 mK；长波平均峰值探测率达到6.52×10¹⁰ cm·Hz^1/2/W，NETD为32.8 mK；中波有效像元率达到99.46%，长波有效像元率达到98.19 %，初步实现中长双色红外焦平面组件研制。}

碲镉汞线性雪崩焦平面探测器具有高增益、高带宽及低过剩噪声等特点，在航空航天、天文观测、**装备及地质勘探等领域展现了巨大的应用潜力。目前，国内已经开展了碲镉汞线性雪崩焦平面器件的研制工作，但缺乏评价其性能的方法及标准，同时对其的应用仍然处于探索阶段。首先分析了表征线性雪崩焦平面器件性能的关键参数，同时基于碲镉汞线性雪崩焦平面器件的特点，探讨了雪崩焦平面器件在主/被动红外成像、快速红外成像等领域的应用，最后对碲镉汞雪崩焦平面器件的未来发展进行了展望。

采用LPE生长的中波碲镉汞材料，通过B离子注入n-on-p平面结技术制备了规模为256×256，像元中心距为30 μm的碲镉汞APD焦平面探测器芯片。在液氮温度下对其增益、暗电流以及过噪因子等性能参数进行了测试分析，结果表明，所制备的碲镉汞APD焦平面芯片在-8.5 V反偏下平均增益达到166.8，增益非均匀性为3.33%；在0~-8.5 V反向偏置下，APD器件增益归一化暗电流为9.0×10^-14~ 1.6×10^-13 A，过噪因子F介于1.0~1.5之间。此外，还对碲镉汞APD焦平面进行了成像演示，并获得了较好的成像效果。

计算了不同温度下由辐射复合和俄歇复合决定的InAsSb材料的载流子寿命，结果表明，低温下n型InAsSb材料的载流子寿命受限于辐射复合过程，而高温下InAsSb材料的载流子寿命取决于Auger 1复合过程。讨论了势垒阻挡型器件的暗电流解析模型及暗电流抑制机理，通过在nBn吸收层的另一侧增加重掺杂的n型电极层形成nBnn⁺结构对吸收区内的载流子进行耗尽，吸收区少数载流子浓度降低约两个数量级，从而进一步降低器件暗电流。成功制备了InAsSb-基nBnn⁺器件，150 K下器件暗电流低至3×10^-6 A/cm²，采用势垒结构器件的暗电流解析模型对150 K下器件的暗电流进行拟合分析，结果表明由于势垒层为p型掺杂，在吸收层形成耗尽区，导致器件中的产生复合电流并没有完全被抑制，工作温度低于180 K，器件暗电流受限于产生复合电流，工作温度高于180 K，器件暗电流受限于扩散电流。

“燕尾”状缺陷是异质外延碲镉汞薄膜中一种形状、朝向统一的典型缺陷，本文对“燕尾”状缺陷的表面形貌、结构及形成机理进行了表征及研究。结果表明，在碲镉汞薄膜表面，“燕尾”状缺陷以两条凸起的“燕尾”边为特征形貌。在碲镉汞薄膜中，“燕尾”状缺陷为倒金字塔结构，由(11ˉ1ˉ)、1ˉ1ˉ1、(11ˉ1)、(111ˉ)四个底面与（211）表面围成。“燕尾”状缺陷为（552）A孪晶缺陷，（552）A孪晶与（211）A基体间不同的生长速率导致了缺陷的形成。碲镉汞晶体中12个滑移系统间不同的Schmid因子决定了（552）A孪晶成核生长于1ˉ1ˉ1和(11ˉ1)面，也决定了“燕尾”状缺陷的表面形貌及结构。

先进的图像盲复原方法主要体现在模糊核估计的准确性和快速性两方面。针对目前图像复原方法存在信息冗余和有效信息利用不足所引起的模糊核估计耗时长和不精确等问题，我们提出了加权 $ {L}_{1} $范数测度的模糊核区域估计及空可变复原方法。首先提取退化图像的多尺度形态学梯度，抑制噪声对图像有用信息的干扰；然后定义利于模糊核估计的梯度加权 $ {L}_{1} $范数测度，解决小结构区域和细纹理区域导致的模糊核求解不精确问题，提取利于模糊核估计的区域；最后利用区域模糊核的相似性区分图像退化的空不变性和空变性，分别采用空不变和空变复原方法对退化图像进行复原。在反卷积阶段，采用FFTW进行傅里叶变换计算，较大地提升了复原速度。大量实验结果表明，提出的算法仅用单帧图像就能够快速有效地复原图像。

Achromatic Talbot lithography (ATL) with high resolution has been demonstrated to be an excellent technique for large area periodic nano-fabrication. In this work, the uniformity of pattern distribution in ATL was studied in detail. Two ATL transmission masks with ～50% duty cycle in a square lattice were illuminated by a spatial coherent broadband extreme ultraviolet beam with a relative bandwidth of 2.38%. Nonuniform dot size distribution was observed by experiments and finite-difference time-domain simulations. The sum of the two kinds of diffraction patterns, with different lattice directions (45° rotated) and different intensity distributions, results in the final nonuniform pattern distribution.