红外探测器件是现代军用武器装备目标识别的核心构件。碲镉汞(HgCdTe)材料因具有材料禁带宽度可调控、探测波长范围最广等特点,在红外探测领域保持领先地位,其载流子的输运特性直接制约红外探测器的探测性能。在HgCdTe低温红外探测器的制造、装配和运行过程中,晶格失配和热失配问题使HgCdTe材料内部产生大量位错,极大地破坏了晶体结构的对称性和有序性,严重影响材料载流子的输运特性。对于HgCdTe低温红外探测器来说,准确确定不同温度下载流子的输运性能是预测及优化探测器器件性能的前提,因此建立可以定量描述载流子的输运特性的模型是必不可少的。然而,已有的关于HgCdTe材料载流子输运特性的理论研究工作对位错的考虑较少,模型预测结果与实验规律存在较大的差距,导致相关模型无法准确刻画红外探测器在工作时的载流子输运特性。基于此,本论文针对红外探测器HgCdTe材料,深入研究了位错影响下的载流子输运过程,分别建立了考虑位错复合影响的载流子复合模型和考虑位错散射影响的载流子散射模型。论文的主要工作与结论可以分为两个部分:1、建立了考虑位错影响的HgCdTe材料载流子复合模型,计算了HgCdTe材料载流子寿命。相对于已有模型,模型预测结果与多篇文献报道的不同HgCdTe样品的实验测量数据均十分吻合,且可以在同一组参数下准确描述不同Cd组分的载流子寿命随温度的演化规律,由此表明本文所建立的载流子复合模型可以准确刻画HgCdTe材料载流子的输运特性。研究发现:位错是限制载流子寿命的重要因素之一,载流子寿命随温度的升高先缓慢增大再迅速减小;随着材料位错密度增大,位错复合增强导致载流子寿命迅速减小。研究结果说明位错在HgCdTe材料中对载流子复合过程起重要作用,在建模中必须加以考虑。2、建立了考虑位错散射机制的HgCdTe材料的载流子散射模型,定量分析了位错对载流子的散射率和迁移率的影响。计算结果揭示了载流子散射率和迁移率随温度的变化规律。研究发现:位错散射是高位错密度材料体内主要散射机制之一,其与其他机制共同决定载流子的迁移率;随着位错密度增大,位错散射机制将超过电离杂质散射机制成为主导散射机制,降低载流子迁移率;随着温度升高,载流子迁移率呈现先增大后减小的变化趋势,寿命峰值正好位于探测器的工作温度区间内。仿真结果说明了位错在HgCdTe材料中对载流子散射过程起重要作用,在建模中应该加以考虑。以上研究结果加深了对HgCdTe中载流子输运机理的认识,完善了载流子复合与散射的理论研究。通过分析位错缺陷在材料中的物理行为,对已有的长波HgCdTe探测材料实验结果做出了较为合理的解释。对精准预测器件的品质因子、探测率、响应度等参数具有重要指导意义;为分析、评估、提升器件的探测性能和设计、改进器件结构提供了必要的理论依据和参考。文中所建立的载流子复合模型和散射模型可以推广至其他红外探测材料中,在建模中关于位错的处理方法为处理其他类型缺陷提供了可参考的研究思路,研究结果为第三代及以后的红外探测器件的设计研发提供了理论依据。