信息技术的发展使得通讯波段集成光子技术在过去的几十年中被广泛重视并取得了突出进展，目前已走向商业化，这一技术的发展也激发了人们对于中红外波段（2~20 μm）片上光子集成的兴趣。中红外波段在空间光通信、热成像、物质探测分析等关乎国家发展、**安全、民生改善等技术领域具有重要的应用前景。利用半导体工艺实现中红外光电子系统芯片小型化在尺寸、功耗以及大规模量产部署具有重大优势。因此，发展中红外片上集成光电子技术具有重大意义。文中主要针对于中红外波段片上集成的一些关键基础器件（如：调制器、探测器）的突破性进展及代表性工作进行了回顾；对各器件的种类、性能、参数及加工手段分别进行了较为全面的调研与比较；同时，也对器件的发展进程、亟待解决的问题以及对未来的展望进行了总结。

利用GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅控特性和锆钛酸铅（PZT）铁电薄膜的光伏效应，在HEMT器件的栅极处沉积一层PZT铁电薄膜，提出了一种新型的（光敏感层/HEMT）探测结构.为制备出光伏性能优异的薄膜，对不同的溅射功率和退火温度制备的PZT铁电薄膜进行表面形貌和铁电性能分析.发现200 W溅射功率、700℃的退火温度制备的薄膜表面晶粒生长明显，剩余极化强度为38.0 μC·cm^-2.工艺制备GaN基HEMT器件并把PZT薄膜沉积到器件栅极上.在无光和365 nm紫外光照射下对有、无铁电薄膜的HEMT探测器的输出特性进行测试.结果显示，在光照时，有铁电薄膜的HEMT器件相较于无光时，源-漏饱和电压最多降低3.55 V，饱和电流最多增加5.84 mA，表明新型感光栅极HEMT探测器对紫外光具有优异的探测效果.为实现对新型探测器的结构进行优化的目的，对栅长为1 μm、2 μm和3 μm等不同栅长的探测器进行光照测试.结果表明，在紫外光照射下，三种探测器的漏极饱和电流分别为23 mA、20 mA和17 mA，所以栅长越长器件的饱和电流越小，探测性能越差.