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作为第三代半导体材料的典型代表,氮化物材料在击穿电场、电子饱和迁移速度、热导率、抗辐射以及能量弛豫时间等方面具有更大的优势.基于子带间跃迁的GaN基量子阱红外探测器可实现从1微米到亚毫米波段的全红外光谱探测.同时,氮化物具有紫外扩展特性可制备单片集成的紫外-红外双色探测器,实现超低虚警率、超快响应时间、更小元器件体积以及更高分辨率成像.氮化物材料中极化诱导的内建电场是目前限制载流子纵向输运、影响红外探测器件光电特性的最主要原因。采取一定的方法对极化电场进行适当的“调制”可大幅提升探测效率，拓展氮化物新的应用领域。率先采用在势垒中插入超薄极化层的方法抵消势垒中的极化电场，制备了原型器件并成功在液氦温区探测到了3-5微米大气窗口红外波段的光电流响应。本方法中的超薄极化层为厚度约为2纳米、具有原子级平整的Al0.5Ga0.5N薄膜，为此采用分子束外延(MBE)方法生长超高质量极化层，以便载流子进行高效的量子隧穿。