介绍了GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器(Quantum Well Infrared Photodetector, QWIP)的低电阻欧姆接触研究情况。结合热处理工艺, 通过测试I--V特性对Ni/AuGe/Au金属体系的不同搭配进行了实验, 确定了适合n+GaAs/AlGaAs的电极体系, 并对沉积金属后的热处理条件进行了初步研究。在400 ℃、氮气氛围、60 s的条件下, 采用传输线模型计算后, 在n+GaAs（1×1018 cm-3）上取得了比接触电阻为3.07×10-5 Ω·cm2的实验结果。

对As2和As4两种不同分子态下利用分子束外延技术(MBE)生长的单层AlGaAs薄膜和GaAs基InGaAs/AlGaAs量子阱红外探测器（QWIP）的性能进行了研究, 发现As2条件下生长的单层AlGaAs材料荧光强度更大、深能级缺陷密度更低; 相对于As4较为复杂的吸附、生长机制引入的缺陷, 在As2条件下生长的InGaAs/AlGaAs QWIP具有更低的暗电流密度、更好的黑体响应、更高的比探测率和更优异的器件均匀性。生长制备的InGaAs/AlGaAs QWIP在60K的工作温度、-2V偏压下, 暗电流密度低至7.8nA/cm2, 光谱响应峰值波长为3.59μm, 4V偏压下峰值探测率达到1.7×1011cm·Hz1/2·W-1。另外, 通过As元素的不同分子态下InGaAs/AlGaAs QWIP光响应谱峰位的移动可以推断出As元素的不同分子态也会影响In的并入速率。

文章利用理论模型研究了GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器(QWIP)中掺杂参数对探测器探测波长的影响，并借助2×2哈密顿方法计算了此模型的特征能态。通过将模拟结果与现有实验数据进行对比、分析可知，当掺杂浓度增加时，峰值归一化吸收率、吸收系数和响应度等呈非线性增大。同时还发现，在AlxGa1-xAs势垒中，Al的摩尔分数(x)增加时，子带间吸收能力增强，但吸收的峰值波长会向较短的波长方向移动，进而判定掺杂浓度是高性能QWIP设计的重要参数之一。

为了确定束缚态到准束缚态工作模式QWIP响应波长与势垒高度关系，采用金属有机物化学气相沉积法生长制备势垒高度不同GaAs/Al_xGa_1-xAs QWIP样品，采用傅里叶光谱仪对样品进行77 K液氮温度光谱测试。结果显示1#，2#样品峰值响应波长与据薛定谔方程得到峰值波长误差为15.6%，4.6%。结果表明：引起量子阱中子带间距离逐渐扩大与峰值响应波长蓝移的根本原因是势垒高度的增加。高分辨透射扫描电镜实验结果表明量子阱材料生长过程精度控制不够及AlGaAs与GaAs晶格不匹配是造成1#样品误差较大的主要原因。说明调节势垒高度可实现QWIP峰值波长微调的目的。

采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)生长GaAs/Al_0.3Ga_0.7As量子阱材料，制备300 μm×300 μm台面，内电极压焊点面积为20 μm×20 μm，外电极压焊点面积为80 μm×80 μm单元量子阱器件两种。利用傅里叶光谱仪对1#，2#样品进行77K液氮温度光谱响应测试。实验结果显示1#，2#样品峰值响应波长分别为8.43 μm，8.32 μm，与根据薛定谔方程得到器件理论峰值波长8.5 μm间误差分别为1.0%，2.1%。实验结果说明MOCVD技术可以满足QWIP生长制备工艺要求，且器件电极压焊点位置与面积大小对器件峰值波长影响不大，而对峰值电流有一定影响。

通过对甚长波量子阱红外探测器的变温变偏压光谱实验, 发现了光电流谱峰值响应波长与半高宽随偏置电压和温度变化均会发生变化, 尤其以小偏压下峰值移动明显.结合器件能带结构计算的结果, 提出了甚长波量子阱红外探测器中双激发态工作模型, 并阐明了其中束缚态-准束缚态跃迁模式中准束缚态的物理特性, 包括隧穿特性和热离化特性, 以及不同工作条件下这两种物理过程在形成光电流时的主导性.同时, 验证了甚长波量子阱红外探测器件的第一激发态随外界工作条件的变化会呈现出准束缚到准连续的变化特性.最后, 揭示了在甚长波量子阱红外探测器工作中束缚态-准束缚态跃迁工作模式对于降低器件暗电流、提升器件工作温度、提高器件探测率的有效性.