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。

昆明物理研究所多年来持续开展了对Au掺杂碲镉汞材料、器件结构设计、可重复的工艺开发等研究，突破了Au掺杂碲镉汞材料电学可控掺杂、器件暗电流控制等关键技术，将n-on-p型碲镉汞长波器件品质因子（R₀A）从31.3 Ω·cm²提升到了363 Ω·cm²（λ_cutoff=10.5 μm@80 K），器件暗电流较本征汞空位n-on-p型器件降低了一个数量级以上。研制的非本征Au掺杂长波探测器经历了超过7年的时间贮存，性能无明显变化，显示了良好的长期稳定性。基于Au掺杂碲镉汞探测器技术，昆明物理研究所实现了256×256 （30 μm pitch）、640×512 （25 μm pitch）、640×512 （15 μm pitch）、1024×768 （10 μm pitch）等规格的长波探测器研制和批量能力，实现了非本征Au掺杂长波碲镉汞器件系列化发展。

采用砷离子注入p-on-n平面结技术制备了77 K工作温度下截止波长分别为13.23 μm和14.79 μm、像元中心距为25 μm的甚长波640×512探测器，并对其基本性能和暗电流进行了测试和分析。结果表明，对于截止波长为13.23 μm的甚长波640×512（25 μm），器件量子效率为55%，NETD平均值为21.5 mK，有效像元率为99.81%；对于截止波长为14.79 μm的甚长波640×512（25 μm），器件量子效率为45%，NETD平均值为34.6 mK，有效像元率为99.28%。这两个甚长波器件在液氮温度下的R₀A分别为19.8 Ω·cm²和1.56 Ω·cm²，达到了“Rule07”经验表达式的预测值，器件噪声主要受散粒噪声限制，显示出了较好的器件性能。

As注入掺杂的p-on-n结构碲镉汞红外探测器件具有少子寿命长、暗电流低、R₀A值高等优点，是高温器件研究的重要技术路线之一。针对阵列规模640×512、像元中心距15 μm 的As掺杂工艺制备的p-on-n中波碲镉汞焦平面器件，测试了不同工作温度下的性能和暗电流。研究结果表明，在80 K工作温度下，器件响应表现出高响应均匀性，有效像元率达99.98%；随着工作温度升高，器件盲元增多，当工作温度为150 K和180 K时，有效像元率降低至99.92%和99.32%。由于对器件扩散电流更好的抑制，器件在160~200 K温度范围内的暗电流低于Rule-07。并且当工作温度在150~180 K时（300 K的背景下），器件具有较好的信噪比，极大程度地体现了高温工作的可行性。

随着红外焦平面技术的发展，大面阵红外焦平面器件在遥感、气象、资源普查和高分辨对地观测卫星上得到了广泛应用。因此，基于第三代红外焦平面技术的超大规模焦平面器件成为国内外研究热点。文中介绍了昆明物理研究所采用n-on-p技术路线成功研制的短波（Short Wave, SW） 2 k×2 k（18 μm，像元中心距）碲镉汞红外焦平面器件。短波2 k×2 k碲镉汞红外焦平面器件突破了大尺寸碲锌镉（CdZnTe）衬底制备和大面积液相外延薄膜材料生长技术，衬底尺寸由Φ75 mm增加到Φ90 mm，获得了高度均匀的大面积碲镉汞（HgCdTe）薄膜材料。通过大面阵器件工艺、大面阵倒装互连等技术攻关，最终获得了有效像元率大于99.9%、平均峰值探测率(D*)大于4×10¹²(cm·Hz^1/2)/W、暗电流密度在1 nA/cm²的高性能短波2 k×2 k（18 μm）碲镉汞红外焦平面器件。

碲镉汞材料为窄禁带半导体，随着工作温度的升高，材料本征载流子浓度会增加，探测器截止波长会变短，暗电流增加等，会导致器件性能降低。碲镉汞红外探测器通常在77 K温度附近工作并获得很好的探测性能，但低温工作会增加探测器的制备成本、功耗、体积和重量等。为了解决这些问题，在保证探测器正常工作性能的前提下，提升探测器的工作温度是碲镉汞红外探测器的重要研究方向。p-on-n结构的碲镉汞红外焦平面器件具有低暗电流、长少子寿命等特点，有利于在高工作温度条件下获得较好的器件性能。在不同工作温度下对p-on-n长波焦平面探测器的性能进行测试分析，在110 K时p-on-n长波碲镉汞红外焦平面探测器噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference，NETD）为25.3 mK，有效像元率为99.48%，在高温条件下具备较优的工作性能。

As注入掺杂的p-on-n结构器件具有暗电流小、R₀A值高、少子寿命长等优点，是长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件发展的重要趋势。介绍了由昆明物理研究所研究制备的77 K温度下截止波长为9.5 μm、10.1 μm和71 K下14.97 μm 的p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件，对器件的响应率、NETD、暗电流及R₀A等性能参数进行测试分析。测试结果表明，器件的有效像元率在99.78%~99.9%之间，器件的NETD均小于21 mK。实现了p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件的有效制备。

针对隐身等多类高价值目标精确探测与识别以及探测技术持续发展需求，为实现复杂战场环境下的高概率真假目标识别和高精度目标检测、定位、跟踪，开展复杂战场环境下隐身及微弱特征目标探测及抗干扰探测等技术研究意义重大，其中高集成度的焦平面型偏振红外探测器技术是其中一个重要方向。围绕集成式中波（MW）256×256碲镉汞红外偏振焦平面探测器的研制，介绍了偏振结构的设计、制备到偏振探测器的集成，以及偏振探测器性能的测试等方面的研究进展状况，设计加工出了亚波长金属光栅阵列，采用倒装互连的方式实现了偏振探测器的集成，并在MW 256×256碲镉汞焦平面器件上实现了红外偏振性能的测试和评估。