对碲镉汞p-on-n双层异质结材料的表面缺陷进行了研究。材料表面缺陷会对后续器件的性能产生影响。利用光学显微镜观察外延完的材料表面，发现表面不规则块状缺陷和表面孔洞缺陷较为常见。使用共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析等测试手段分析发现，缺陷的形成原因是p型层生长过程中镉耗尽以及n型层生长过程中产生缺陷的延伸。

随着红外技术的进步, 红外探测器组件向着更小尺寸、更高分辨率的方向发展。小像元间距、大面阵规格是长波探测器发展的重要方向。通过对10 m 像元间距、9 m截止波长、1280×1024阵列规格长波探测器的研究, 突破了10 m间距长波像元成结技术、10 m像元间距铟柱制备及互连技术, 制备了有效像元率大于等于994%、非均匀性小于等于4%的10 m间距长波1280×1024碲镉汞探测器芯片。

赝二元体系碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, HgxCd1-xTe)材料具有优异的光电特性，是制备高灵敏度红外探测器的最重要材料之一。为了获得性能优异的HgxCd1-xTe探测器及其组件，目前已经发展了各种HgxCd1-xTe材料制备技术和器件制作工艺。但在各种材料制备及器件应用过程中，HgxCd1-xTe表面均会受到环境和不良表面效应的影响，所以需要采用先进的钝化工艺对其表面电荷态进行处理，改善材料表面的电学物理特性，从而实现器件探测性能的提升。因此，HgxCd1-xTe薄膜表面钝化工艺对HgxCd1-xTe红外探测器的性能提升至关重要。总结和分析了近年来碲镉汞薄膜表面钝化层的生长方法。按照本源钝化和非本源钝化进行了分类总结和综述，分析了不同钝化方法的优缺点，并对未来碲镉汞薄膜钝化工艺进行了展望。

由于碲镉汞薄膜材料中杂质的含量对红外探测器件性能的影响很大，因此对衬底表面加工过程中使用的溴甲醇腐蚀液的纯度提出了非常高的要求。采用改进的亚沸蒸馏装置对高纯溴溶液进行了进一步的蒸馏提纯，并根据等离子质谱分析仪(ICP--MS)的杂质含量测试结果对实验条件进行了优化。结果表明，该方法可以进一步降低提纯溴中的杂质含量，进而有利于提升碲镉汞红外焦平面探测器的性能。

杂质是影响碲镉汞器件性能的重要因素之一。对于碲锌镉衬底晶体和窄禁带碲镉汞材料来说，杂质的影响更加显著。主要论述了碲镉汞材料中常见的杂质类型以及杂质在材料中的作用，并分析了影响器件性能的主要杂质。采用辉光放电质谱法(Glow Discharge Mass Spectrometry, GDMS)测试了材料中的杂质含量，同时通过改进的区熔工艺降低了碲锌镉衬底及液相外延生长的碲镉汞薄膜材料中的杂质含量，提高了碲镉汞薄膜的电学性能，从而满足高性能碲镉汞红外探测器的制备要求。

碲镉汞(MCT)红外探测器近些年的发展非常迅速。随着相关技术的不断进步，对探测器的要求也越来越高。MCT探测器的表面对杂质、缺陷、损伤、温度等因素非常敏感，而器件的很多性能直接由其表面的性质决定，因此MCT材料表面的钝化被看成是红外探测器制备的关键工艺之一。为了提高器件表面的稳定性，最常用的方法就是对MCT材料表面进行钝化处理。主要介绍了几种常见的MCT材料表面钝化方法，然后结合国内外文献重点介绍了常见的介质膜钝化方法，并对以后的工作进行了展望。