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InAs/GaSbⅡ型超晶格材料具有很多不可替代的优点，是制备新一代(第三代)红外探测器的关键材料。目前有欧美少数发达国家正在研究该体系材料，其中以美国空军实验室和德国法兰霍费研究所为代表。本学位论文重点研究了采用气态源分子束外延(GSMBE)生长InAs/GaSbⅡ型超晶格红外探测器材料。并通过X射线衍射(XRD)，透射电子显微镜(TEM)等手段测试表征外延材料，利用所得到的材料参数优化生长条件，尤其是针对不同厚度的InSb界面对材料性质的影响做了比较详细的探索。取得主要研究结果如下：
国际上首次采用气态源分子束外延的方法生长了InAs/GaSbⅡ型超晶格红外探测器材料。采用p型GaSb衬底，探索并优化了GaSb缓冲层、InAs/GaSbⅡ型超晶格以及InAs各自的生长条件，成功的生长了GaSb缓冲层和InAs/GaSbⅡ型超晶格材料。针对InAs和GaSb界面对材料性质的影响作了多次生长实验，不仅优化了快门顺序，确定了合适的生长停顿时间(管道残余AsH3的清洗)，还研究了InSb界面厚度对材料结构的影响，得到了上下界面的厚度不能超过1ML，下界面的厚度最好保持在0.3ML左右。
采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)，拉曼频移测试等手段对所生长材料进行了表征。XRD测试表明，超晶格的卫星峰可以观察到3级，超晶格结构和衬底峰之间晶格常数失配度为9.4×10-4，说明应力已经得到良好补偿。XRD软件模拟和实际测试值的吻合，表明生长的材料具有良好的均匀性，应力也得到补偿，说明对生长条件的优化已经成功。超晶格截面TEM图测试不仅观察到了材料沿着生长方向的均匀性，还可以看出界面非常陡峭，证明所设计的快门顺序是成功的。
在优化生长条件的基础上，生长了设计截止波长为5μm的PIN型超晶格探测器结构，该PIN超晶格探测器的结构是：P型GaSb缓冲层是Be掺杂，掺杂浓度为1×1018cm3，用来做p型接触，AlGaAsSb是用来做刻蚀阻挡层，接下来是190周期的超晶格有源区(结构是90周期p型--60周期Ⅰ型-40周期n型)，最上面的是n型InAs覆盖层，采用Si掺杂，掺杂浓度为1×1018cm3，用来做n型接触。材料经上海技术物理研究所流片制备了PIN型探测器单元器件，通过响应频谱图得到截止波长约为4.9μm。