近年来第三代红外探测器以高探测率、低成本、大面阵、多光谱为特点的而得到了广泛的研究,最具代表性的是碲镉汞、量子阱和锑化物II类超晶格探测器。其中,量子阱红外探测器发展至今在研究中已取得很大的进展。对于Ga As/Al Ga As量子阱红外探测器,由于材料制备技术成熟,器件制造工艺完善,使它在制造双色或多色红外焦平面阵列器件方面具有很大的应用潜力。但是该探测器属于非本征光电导机制,依赖电子(空穴)在同一导带(价带)不同子带间的光跃迁,因此不能够直接吸收垂直于多量子阱生长面入射的红外光,一般通过光耦合的方式来实现光吸收。传统的光耦合是通过入射边磨角45度或在表面制备一维、二维耦合光栅来实现。本文介绍了利用微米球刻蚀技术在量子阱红外探测器上制备表面二维光栅新型工艺,相比其他的方式有效降低了制备成本和技术难度。文中利用微米球刻蚀技术制备了表面具有二维光栅结构的多量子阱红外探测器,并对光栅的耦合性能与探测器的光电性能做了详细的实验研究,研究内容主要包含如下几方面:(1)介绍本课题的背景,报道了当前红外探测器的发展历程,简单的介绍了当前红外探测的种类与其工作原理;介绍了多量子阱红外探测器的研究现状与多量子阱红外探测器光耦合的解决方案,并分析了各自的优缺点。(2)对多量子阱红外探测器的基本原理进行了详细的介绍,重点讲述了多量子阱红外探测器的能带结构设计与表征性能的几个重要参数;研究了表面二维光栅的光学原理,并探究了微米球刻蚀技术制备表面二维光栅的工艺流程,总结出了一套完整的方法,可以为不同探测波长的探测器表面制备二维光栅。(3)利用微米球刻蚀技术制备出了耦合波长在6～9um的二维光栅结构,并探究了不同工艺条件对耦合效果的影响。分别制备了表面具有二维光栅的多量子阱红外探测器与传统45度角进行边耦合的多量子阱红外探测器,并对两者的光电性能进行了测试,分析了两者光电性能上产生差异的原因。