本文工作围绕新型红外探测材料和结构的相关机理及测试方法展开，在红外探测方面，研究了MFMIS新型红外探测结构和InSbN新型红外探测材料的相关物理机制；在测试方法方面，建立了基于差分电桥和相敏检测的电容电压(C-V)特性测试仪、基于DSP的双调制反射光谱仪和光电流测试仪三套测试系统，应用于新型红外探测材料和结构的参数测量和表征。　　 在单片式铁电薄膜红外焦平面阵列的集成工艺中，存在铁电薄膜晶化温度下读出电路的热失效问题，因而探索非接触的光读出方式成为目前器件研究中的一个重要方向。本文提出了一种以MIS结构为光读出部分，铁电薄膜为热灵敏元的MFMIS新型红外探测器结构。研究了STO MIS结构中STO/Si界面的电荷注入现象，发现在STO/Si中存在一层薄的界面层，导致绝缘层介电常数减小为77，远低于STO体材料的介电常数300。将界面层近似为SiO2，估算了界面层厚度约为2.6nm，电子注入阈值电场约为5.5 MV/cm。基于等离子激元模型分析了MIS结构的绝对反射率随外加偏压的变化规律，基于低场下三次微分ER分析了MIS结构调制反射强度随外加偏压的变化规律。实验结果表明，MIS结构的绝对反射和调制反射强度随外加偏压增大而增大，最灵敏变化区间位于MIS结构的强反型层电压区0.6-0.8V。　　 InSb1-xNx是近年来倍受关注的新型红外探测材料。本文中研究的InSb1-xNx样品通过向InSb衬底进行N离子注入形成。基于样品的XRD和XPS测量结果，分析和讨论了样品在不同退火条件下的晶体损伤恢复和N激活率变化，确定最优退火条件；基于XPS结果计算了各掺杂浓度下样品中N组分分布，发现N激活率随N掺杂浓度增大而减小；基于光电流实验系统对样品进行了光电流谱表征，测量结果与理论计算值相符，反映了N掺杂对InSb能带的凋制作用；实验室制备了InSb1-xNx二极管，进行了I-V特性和光电流谱测试，I-V结果提示了较好的P-N结特性，光电流谱结果表明，InSb1-xNx二极管探测特征响应波长与理论计算值一致。　　 建立了基于差分电桥和相敏检测的电容电压(C-V)特性测试仪，以锁相放大器Model7225作为信号发生源和相敏检测核心。为实现测试自动化，设计了以C51单片机为核心的控制单元，通过RS232接口控制Model7225进行参数设置和数据采集，通过USB接口完成系统与上位机的数据传输。该C-V测试仪应用于MIS结构的平带电压、表面势、反型层电压和STO/Si界面电倚注入研究中。　　 设计了一套双光路双调制反射光谱仪，在测试光路中引入斩波器调制提高调制反射测量中的信噪比。提出了一种新的级联双频率解调算法，并基于TITMS320C6701 DSP芯片和Xilinx Spartan-3A XC3S400 FPGA芯片实现级联双解调电路设计。该双调制反射光谱仪为偏压下MIS结构的绝对反射和调制反射研究提供了硬件基础。　　 搭建了一套光电流测试系统，可在低温条件下实现2-12μm波长范围内光电流谱测试，应用于各N掺杂浓度的InSbN样品光电流测试中，为研究新型探测材料inSbN中N掺杂对InSb禁带宽度的调制作用提供了实验装置。