随着大规模红外焦平面阵列探测器应用的日益广泛，用户对其有效像元率指标提出了越来越高的要求。分析了有效像元率提升的难点。通过优化基于垂直布里奇曼法的衬底生长以及表面加工等工艺，提高了液相外延材料质量，获得了低缺陷中波碲镉汞薄膜外延材料；通过开发碲镉汞探测器背面平坦化工艺和优化探测器与读出电路倒装互连工艺，提高了成品率。最终提升了有效像元率指标(大于998%)，获得了良好的效果。

碲锌镉(CdZnTe)晶体性能优越，是高性能碲镉汞(HgCdTe)外延薄膜的首选衬底材料。双面抛光是一种加工质量较高的碲锌镉晶片表面抛光方式，其具有效率高、平整度好、晶片应力堆积少的优点。但当碲锌镉晶片尺寸增大后，其加工难度也随之上升，易出现碎片多、加工速率慢、表面平整度差等问题。本文开展了大尺寸非规则碲锌镉晶片双面抛光技术研究，深入分析了面积大于50 cm2的非规则碲锌镉晶片双面抛光工艺中，不同参数对抛光质量的影响，通过模拟并优化晶片运动轨迹，优化抛光液磨粒粒型、抛光压力、抛光液流量等抛光工艺参数，实现了具有较高抛光速率和较好表面质量的大尺寸非规则碲锌镉晶片双面抛光加工，对进一步深入研究双面抛光技术有着重要意义。

小间距红外探测器目前已成为红外探测器技术发展的一个重要方向。用于连接探测器芯片与读出电路芯片的铟柱的制备工艺水平成为影响器件性能的一个重要因素。介绍了一种10 m间距红外探测器铟柱的制备工艺。新工艺采用多次铟柱生长结合离子刻蚀的手段,最终剥离和制备出高度为8 m、非均匀性小于5%的10 m间距红外探测器读出电路铟柱,解决了用传统工艺制备小间距铟柱时高度不够的问题。该工艺的优势是无需进行两芯片端的铟柱制备,简化了工艺流程,为以后更小间距红外探测器铟柱的制备提供了思路。

在固液界面控制方面，对Si等成熟半导体的研究较多，而对锑化铟(InSb)材料的研究极少。对InSb晶体等径段生长过程中晶体拉速、转速和坩埚转速对固液界面形状的影响进行了模拟分析以及实际的晶体生长实验。结果表明，这三个生长参数对固液界面形状的平稳控制具有一定的效果。获得了平稳固液界面控制方法，为后续生长更低位错密度、更均匀径向电学参数分布的InSb材料打下了基础。