In this work, a two-step metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method was applied for growing β-Ga₂O₃ film on c-plane sapphire. Optimized buffer layer growth temperature (T_B) was found at 700 °C and the β-Ga₂O₃ film with full width at half maximum (FWHM) of 0.66° was achieved. A metal?semiconductor?metal (MSM) solar-blind photodetector (PD) was fabricated based on the β-Ga₂O₃ film. Ultrahigh responsivity of 1422 A/W @ 254 nm and photo-to-dark current ratio (PDCR) of 10⁶ at 10 V bias were obtained. The detectivity of 2.5 × 10¹⁵ Jones proved that the photodetector has outstanding performance in detecting weak signals. Moreover, the photodetector exhibited superior wavelength selectivity with rejection ratio (R_{250 nm}/R_{400 nm}) of 10⁵. These results indicate that the two-step method is a promising approach for preparation of high-quality β-Ga₂O₃ films for high-performance solar-blind photodetectors.

为了获得高性能和低成本的氧化锌（ZnO）基紫外光探测器，使用Ga掺杂ZnO（ZnO∶Ga）作为光敏层，采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒，Ga与Zn的原子比分别为0%（未掺杂），0.5%，1%，2%和4%。使用X射线衍射仪（XRD）测试所有样品的晶体结构，发现它们都为六方纤锌矿结构的ZnO。采用扫描电子显微镜（SEM）观察它们的形貌，都呈现棒状结构。进一步，制备叉指图案氟掺杂的氧化锡（FTO）导电玻璃基底，将不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒分别涂覆在FTO上，得到5种简单结构的紫外光探测器，系统研究了它们的性能。结果表明：所有ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器对365 nm紫外光表现出良好的响应。其中，1% Ga掺杂ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器性能最佳，经计算，在365 nm波长处，它的响应度、增益和比探测率分别为13.13 A/W （5 V），44.63 （5 V），3.31×10¹² Jones，响应时间和衰减时间分别为12.3 s和36.4 s。说明在ZnO微米棒中进行合适Ga掺杂能有效提高紫外光探测器的性能。该研究有助于基于ZnO∶Ga材料的紫外光探测器及相关器件发展。

For the measurement of responsivity of an infrared photodetector, the most-used radiation source is a blackbody. In such a measurement system, distance between the blackbody, the photodetector and the aperture diameter are two parameters that contribute most measurement errors. In this work, we describe the configuration of our responsivity measurement system in great detail and present a method to calibrate the distance and aperture diameter. The core of this calibration method is to transfer direct measurements of these two parameters into an extraction procedure by fitting the experiment data to the calculated results. The calibration method is proved experimentally with a commercially extended InGaAs detector at a wide range of blackbody temperature, aperture diameter and distance. Then proof procedures are further extended into a detector fabricated in our laboratory and consistent results were obtained.

ZnO宽禁带半导体紫外光电探测器具有稳定性高、成本低等诸多优势，在**、医疗、环境监测等领域具有重要的应用前景。本文采用射频磁控技术在SiO₂衬底上制备了ZnO薄膜，在此基础上获得了具有高增益的金属?半导体?金属（MSM）结构的ZnO紫外光电探测器。10 V偏压下，探测器的响应度和外量子效率分别为4.90 A/W和1668%。这是由于光照情况下，半导体与金属界面处的空穴俘获产生高增益所导致的。此外，进一步研究了增益效应、外加偏压和耗尽层宽度对ZnO紫外光电探测器响应度的调控规律与影响机制，为高性能紫外光电探测器的研制与性能调控提供了重要的参考依据。

红外探测器的光谱响应一致性影响高光谱成像仪器的动态范围，研究高光谱成像用拼接型短波红外探测器在同一光谱维的响应均匀性对提高高光谱成像性能有重要意义。通过测量相对光谱响应和窄带响应，对响应波段为1.0~2.5 μm、规格为2000×256的碲镉汞短波红外探测器光谱响应率进行测量和分析，提出用光谱响应非均匀性定量化分析光谱响应一致性。分析了在80 ℃和140 ℃不同的黑体温度下，窄带滤光片的中心波长和半带宽不同时，带外截止深度为OD3时，带外信号对窄带性能测试误差的影响。通过测量探测器模块的光谱响应率，计算拼接的2000×256探测器在1 μm、1.9 μm和2.5 μm处的响应非均匀性分别为6.23%、6.06%和4.07%。光谱响应率的准确测量实现了拼接型短波红外探测器的光谱响应一致性的定量化评价，有利于探测器在高光谱成像中的合理应用。

在间接驱动激光聚变研究中，平响应X射线二极管是X射线辐射能流测量的主要探测器。为了获得理想的平响应效果，采用传统方法需要花费大量时间优化二极管的复合滤片参数，为此引入了粒子群优化算法，将之用于平响应X射线二极管复合滤片参数的优化，该方法可更快捷、更准确地得到复合滤片的优化参数。提出了新的滤片组合方式，并优化其平响应特性，得到了比传统滤片组合更优的参数配比。该项工作为平响应X射线二极管复合滤片参数的寻优提供了一种更高效的方法。

PN结分别制备在HgCdTe外延薄膜材料的Cd组分非线性分布区和线性分布区的高组分端，研究了具有组分梯度的HgCdTe探测器的光电特性。计算不同温度下组分梯度产生的内建电场，结果显示Cd组分线性分布产生的内建电场在100～200 V/cm，而Cd组分非线性分布使得样品表面薄层的内建电场高达2 000 V/cm，推测组分梯度产生的内建电场对光生少子运动的影响是引起两个样品光电性能差异的主要原因。通过分析样品响应率随温度的三种不同变化趋势，提出利用温度调控组分梯度产生的内建电场，有利于降低空间电荷效应，为大注入下提高HgCdTe探测器的饱和阈值提供了一种新的设计思路。