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本论文针对空间遥感用短波红外InGaAs探测器的要求，以制备高性能的台面型InGaAs线列焦平面探测器为核心，围绕器件制备中的关键技术，在本研究室现有研究成果的基础上，对器件制备过程中出现的实际问题进行了深入研究，优化并发展了器件制备的若干关键工艺，研制了高均匀性、无盲元的正照射256×1焦平面探测器芯片和小光敏元的背照射512×1焦平面探测器芯片，对光敏芯片的性能进行了表征，并对个别芯片I-V曲线中出现的负阻现象进行了分析，最后研究并优化了金属膜系与p-InP的欧姆接触工艺。本论文的主要结果如下：
1.研究了SiNx薄膜的退火效应，发现退火后SiNx薄膜的透射率会增加，表面粗糙度明显降低，SiNx/InP界面之间的张应力明显减小。
2.用MIS器件结构研究了SiNx薄膜对硫化后n型InP的钝化机理，发现退火有利于减小表面固定电荷密度，退火后表面固定电荷密度和最小表面态密度分别为-1.96×1012 cm-2和7.41×1011 cm-2·eV-1；AES测试结果表明硫化后SiNx/InP结构界面表面固定电荷密度和最小表面态密度减小是由于元素的界面迁移造成的。
3.XPS技术分析了硫化前后InGaAs表面组份及化学键的变化，研究结果表明硫化可有效地去除InGaAs表面的自然氧化层，同时在表面形成Ga-S-Ga，In-S-In等化合键；通过MIS器件对(NH4)2Sx硫化后的本征InGaAs生长SiNx薄膜的钝化效果进行了评价，退火的引入有利于减小表面固定电荷密度，降低表面态密度，退火后表面固定电荷密度和最小表面态密度分别为-4.5×1011cm-2和3.92×1011 cm-2·eV-1。
4.利用激光束诱导电流(LBIC)技术研究了p-InP/i-InGaAs微台面InGaAs探测器芯片的串音和光敏元扩大问题，发现了光敏元周围存在的响应信号会引起量子效率异常问题，初步判断可能是由光在衬底的反射效应引起；设计了p-InP低台面结构的改进型光敏芯片，这种改进型芯片没有量子效率异常现象，而且暗电流低于常规型光敏芯片，光敏芯片在峰值波长的量子效率约为80％。
5.研制了256×1正照射InGaAs焦平面探测器。在优化器件响应均匀性的基础上，深入分析了盲元的成因，改进了钝化膜的制备工艺，研究了钝化膜的增透效果，研制成功高均匀性、无盲元的256×1台面InGaAs焦平面探测器，探测器芯片的峰值响应率达到1.09 A/W，室温下响应截止波长为1.71μm，平均峰值探测率为1.20×1012 cmHz1/2/W，响应非均匀性为3.87％，并配合系统成功实现了扫描成像。
6.在正照射器件的研制基础上，研究了背面抛光和背面增透膜技术，并优化改进了小光敏元制备技术，制备了拥有自主知识产权的背照射InGaAs线列焦平面探测器，探测器芯片的峰值响应率为0.95 A/W，256×1元背照射InGaAs焦平面组件的峰值探测率为4.5～6×1011cmHz1/2W-1，响应非均匀性3.5％～5％，盲元率0.4％～2％；512×1元背照射InGaAs探测器组件的平均峰值探测率为6.13×1011cmHz1/2W-1，响应不均匀性为3.71％，盲元率为0.39％。
7.研究了由MOCVD生长的F31材料所制备8元和256元InGaAs探测器芯片I-V曲线中的负阻现象，分析了负阻现象出现的可能原因，认为是由界面缺陷引起的隧道效应造成的，并提出了一个能带模型解释了负阻现象。
8.研究了TiPtAu与p-InP接触的电学特性，得到了400℃、60 s退火条件下接触的势垒高度φb和理想因子nj分别为0.51 eV和1.27，并分析了肖特基结接触和串联电阻对器件伏安特性的影响。在研究TiPtAu与p-InP接触特性的基础上，研究了优化的金属膜系Au/Zn/Pt/Au与p-InP的接触特性，利用Au(5 nm)/Zn(30 nm)/Pt(40 nm)/Au(30 nm)金属膜系，在450℃、30 s快速热退火条件下实现了与掺杂浓度为2×1018cm-3 p-InP的欧姆接触，比接触电阻为6.56×10-3Ω·cm2。