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在13μm的近红外波段,InxGa1-xAs是非常重要的红外探测材料。与传统的HgCdTe材料和锑化物材料相比,三元InxGa1-xAs材料具有较高的电子迁移率,良好的稳定性和抗辐照性能,并且具有更成熟的材料制备和器件工艺处理技术,尤其是在较高温度和强辐照下InxGa1-xAs器件的性能更优。它的带隙可以在0.351.43 eV之间变化,已成功应用于空间遥感和红外成像等领域。近年来,在空间成像（包括地球遥感、大气探测和环境监测等）及光谱学领域,对高In组分InxGa1-xAs探测器件的需求不断增长,尤其是截止波长为2.5μm（对应In组分为0.82）的In0.82Ga0.18As红外探测器件。由于高In组分的InxGa1-xAs材料与衬底InP之间存在2%的晶格失配,而晶格失配会使外延材料的位错和缺陷密度增加,导致器件的性能降低,因此高质量In0.82Ga0.18As材料的制备显得尤为重要。两步生长法是用来解决晶格失配较大材料的最主要的方法之一:首先在低温下生长缓冲层,然后在较高的温度下生长外延层。两步生长法能够有效地抑制位错和缺陷向外延层内延伸,提高外延层的结晶质量。为了进一步获得高质量的In0.82Ga0.18As探测器材料,在两步生长过程中通过对低温缓冲层进行退火处理提高In0.82Ga0.18As外延层的结晶质量。本文通过优化两步生长法制备In0.82Ga0.18As探测材料及器件相关材料,研究制备条件对探测器材料质量的影响,并对制备的探测器件的性能进行了分析和探讨。本论文的具体研究工作包括:1.高质量In0.82Ga0.18As探测器材料的制备和表征研究。在两步生长的过程中对低温缓冲层In0.82Ga0.18As进行热退火处理,以提高外延层的结晶质量。研究了In0.82Ga0.18As低温缓冲层的退火温度和退火时间对外延层结晶质量的影响,结果表明,低温缓冲层In0.82Ga0.18As在530 oC下退火5 min时,外延层的结晶质量最好。通过变温霍尔效应的测试,间接说明了低温缓冲层的退火处理可以提高外延材料的结晶质量。2. In0.82Ga0.18As探测器窗口用InAs0.6P（0.4）的生长和初步表征研究。采用InAs0.6P（0.4）和In0.82Ga0.18As两种材料作为低温缓冲层在InP衬底上制备了InAs0.6P（0.4）外延材料,研究了缓冲层和外延层的生长条件对外延层InAs0.6P（0.4）结晶质量的影响。结果表明,采用In0.82Ga0.18As作为缓冲层时获得的InAs0.6P（0.4）的结晶质量较高。此时最佳的缓冲层的厚度为100 nm左右,外延层的生长温度为580 oC时,为探测器窗口用高质量InAs0.6P（0.4）的生长提供了参考。3. In0.82Ga0.18As探测器结构材料和器件的研究。优化了In0.82Ga0.18As器件结构的外延层和窗口层的厚度,制备出大面积、组分均匀的InP/In0.82Ga0.18As/InP和InAs0.6P（0.4）/In0.82Ga0.18As/InP探测器结构材料,制作出单元、4x2、256x1元的In0.82Ga0.18As探测器件,并对器件的性能行进了分析和探讨。