报道了碲镉汞甚长波红外焦平面探测器的最新研究进展。采用水平液相外延In掺杂和垂直液相外延As掺杂技术生长了p-on-n异质结材料。基于湿法腐蚀、表侧壁钝化以及In柱互连工艺，制备了第一支台面型碲镉汞甚长波红外焦平面器件。在60 K的工作温度下，该器件的截止波长为14.28 m，有效像元率为94.5%，平均峰值探测率为8.98×1010 cm·Hz 1/2·W -1。

作为未来红外探测器的主流发展方向之一，大面阵红外探测器近年来的发展非常迅速，主要用于天体物理学、地球科学和行星科学等领域，并且是未来地球天气与气候描述、空气污染检测方面的一种主要工具。随着面阵规格和材料尺寸的增加，器件的制作难度也越来越大。重点介绍了目前国际上最常见的两种制冷型红外探测器——HgCdTe和InSb红外探测器。结合国内外的一些文献，总结了这两种红外探测器的大面阵技术的发展状况，并重点介绍了当前全球行业领先的几家红外探测器厂商的相关产品及技术水平。最后指出了大面阵红外探测器研制目前存在的主要问题。

作为探测器组件的性能指标之一，响应率非均匀性对其实际应用具有重要影响，尤其是在低背景空间应用领域。大面阵探测器芯片的接触孔尺寸不均匀是导致器件响应不均匀的因素之一。对1280×1024大面阵长波红外探测器芯片的接触孔刻蚀工艺进行了研究，并提出了优化改进措施。结果表明，本文方法可提高刻蚀工艺的均匀性，进而降低探测器组件响应率的非均匀性。

像素级数字化红外探测器具有更高的性能水平和更强的抗干扰能力，是红外探测器技术发展的重要方向之一。通过突破像素级数字化读出电路设计、低峰谷碲镉汞材料外延、器件制备工艺以及倒装互连等关键技术，研制出了一种512×8像素级数字化长波红外探测器组件，并对其性能进行了测试。此探测器的响应波段为7.85～10.17 m，平均峰值响应率为1.4×1011 LSB/W，响应率非均匀性为9.13%，有效像元率为97.5%，噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)为4.4 mK，动态范围为90.6 dB。测试结果表明，该探测器能够满足系统要求。

主要报道了用于提高液相外延(Liquid Phase Epitaxy, LPE)长波碲镉汞薄膜质量的碲锌镉衬底筛选方法研究。通过对碲锌镉衬底的锌组分、红外透过率、沉淀/夹杂、位错密度、X射线形貌像和X射线衍射半峰宽等参数进行全面测试以及对外延后碲镉汞薄膜的X射线形貌像和X射线衍射半峰宽进行测试评估,发现目前X射线形貌像和锌组分是影响LPE长波碲镉汞薄膜用碲锌镉衬底的重要参数。结果表明,锌组分处于4.2%～4.8%之间、形貌像衍射强度高且均匀性好是长波碲镉汞薄膜外延用衬底的理想选择。

随着红外技术的发展，未来红外探测器向着mK或亚mK灵敏度红外探测系统方面发展，传统探测器已经很难满足需求，光电探测器的响应度亟待提高。主要基于石墨烯材料的独特能带结构、超高载流子迁移率、超宽光谱吸收的特性，结合碲镉汞光电探测材料的极高量子效率性能，研究了具有极高红外辐射响应度、超宽光谱响应范围的新一代石墨烯基复合红外探测材料。

InAs/GaSbⅡ类超晶格由于具有独特的能带结构和良好的材料性能被认为是第三代红外探测器的首选，近年来被广泛研究，并取得快速发展。分子束外延能够精确控制材料界面与周期厚度，是超晶格材料生长的主流手段。利用分子束外延技术在GaSb衬底上分别生长了中波、长波超晶格材料，并对所生长的超晶格材料的性能进行了全面表征，最后用制备的面阵器件验证了该材料的性能。

随着InSb红外探测器的不断发展，像元数不断增加，线宽不断减小；在 采用外延工艺生长衬底时，人们对InSb晶片表面状态的要求也越来越高。主要讨论了 InSb晶片的表面状态参数及其相关的测试方法，列举了一些相关标准以及国内外厂家和研究机构对 表面状态参数的关注点，并找到了下一步的研发方向。该研究为生产更大规格的焦平面 探测器、提高探测器性能的稳定性以及给外延生长提供优质衬底打好了基础。

InAlSb/InSb薄膜材料的晶体质量会直接影响器件的性能。提高薄膜材料的晶体质量可以有效降低器件的暗电流，提高探测率和均匀性等。主要报道了掺铝锑化铟分子束外延技术的初步研究结果。通过采用多种测试方法对InAlSb分子束外延膜的晶体质量进行了分析，找出了影响晶体质量的因素，提高了InAlSb分子束外延的技术水平。实验结果表明，通过优化生长温度、束流比、升降温速率以及退火工艺等生长条件，可以获得高质量的InAlSb分子束外延膜。