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目前主流的微光夜视装置主要装配超二代、三代像增强器以及Si基器件,在可见-近红外波段具有很高的灵敏度,但其光谱与大气辉光的短波红外不匹配,在无月光夜晚存在局限性。室温工作的InGaAs焦平面探测器在短波红外波段具有高灵敏度,将InGaAs探测器的光谱响应范围向可见波段拓展,实现可见-短波红外宽光谱InGaAs探测器,有望成为下一代微光成像装备的理想选择。本论文面向微光夜视的应用需求,主要研究了高量子效率可见-短波红外宽光谱InGaAs探测器的研制方法和不同种类InGaAs探测器的增透方法。针对微光夜视环境高质量成像的应用需求,本文首先详细介绍了InGaAs探测器的量子效率模型和测试方法,重点分析了影响宽光谱InGaAs探测器量子效率的关键因素:吸收层浓度、吸收层厚度以及接触层厚度。根据Silvaco软件模拟结果,创新性地提出了～10 nm厚度超薄接触层的InGaAs焦平面探测器器件结构。对DCA设备生长的该新型InGaAs外延材料进行了部分表征,如扫描电子显微镜（SEM）、室温光致发光（PL）谱以及X射线衍射（XRD）分析等,为制备高量子效率可见-短波红外宽光谱InGaAs探测器提供基础。～10 nm厚度超薄接触层的精确控制是实现高量子效率可见-短波红外宽光谱InGaAs探测器的关键。根据量子效率分析和结构设计,本文进一步探索了制备高量子效率可见-短波红外宽光谱InGaAs焦平面探测器的关键工艺及各工艺对器件性能的影响。研究了不同扩散条件下器件的I-V特性曲线,探索了可见拓展工艺对焦平面的暗噪声和暗电流的影响,分析了引起器件暗噪声和暗电流变化的原因。提出了采用感应耦合等离子体（ICP）刻蚀技术实现超薄接触层的精确控制,并成功制备了～10 nm接触层厚度的160×120元宽光谱InGaAs焦平面器件,获得了从可见到短波红外波段（0.5μm-1.7μm）整体量子效率超过60%的宽光谱高量子效率水平,验证了设计的合理性和实验方法的可行性。为了进一步提升器件量子效率,本文探索了可见-短波红外宽光谱InGaAs焦平面探测器的层状增透膜参数。本论文首先从麦克斯韦方程组出发求解电磁场,详细阐述了多层介质膜的等效原理。结合宽光谱InGaAs探测器的结构参数,采用Tfc模拟软件设计并优化了多层膜参数。利用磁控溅射低温生长技术,研究了基于InP衬底的多层增透膜的抗反射效果。并且将传统介质膜增透技术应用于基于刻蚀绒面的160×120元宽光谱InGaAs焦平面探测器模块,其膜层分别为单层（SiO2=107 nm）和双层（Zn S/SiO2=44 nm/127 nm）介质膜。对比了增透前后InGaAs焦平面探测器表面反射率和电流响应率的变化。结果显示,增透后的InGaAs焦平面电流响应率出现了明显的提升。以1500 nm处为例,单层增透膜增透前后焦平面的响应率分别为0.71 A/W和0.87 A/W,双层增透膜增透前后响应率由0.83 A/W提升至1.15 A/W,最终实现了量子效率高达66.23%@600 nm、95.91%@900 nm、95.18%@1500 nm的宽光谱可见-短波红外InGaAs探测器。三维全介质材料亚波长结构具有高的集成度和优异的增透效果,为提升器件量子效率提供了新的增透方法。针对可见-短波红外宽光谱InGaAs焦平面探测器,提出了采用折射率梯度渐变的纳米锥增透方法,采用FDTD Solutions优化了SiNX纳米锥结构尺寸,获得了在0.4μm-1.7μm宽光谱范围内平均反射率低达5.4%的增透效果,并探索了纳米锥制备方法,提出了采用二次刻蚀实现纳米锥的形貌调控。针对传统平面型InGaAs焦平面探测器设计了一种亚波长InP纳米柱阵列结构,采用FDTD Solutions软件,模拟了不同结构尺寸对反射率的影响。通过多次优化,发现InP纳米柱的周期为600 nm、边长为360 nm,高度为200 nm时,InGaAs焦平面探测器的反射率最低,在900 nm-1700 nm之间平均反射率低达3.07%。结合Mie理论散射模型,分析了InP纳米柱阵列宽波段广角度增透的物理机制。对比了不同的微纳结构制备工艺,最终采用电子束曝光（EBL）技术和感应耦合等离子体（ICP）刻蚀技术,制备了表面集成InP纳米柱的160×120元InGaAs焦平面探测器。并对其焦平面性能进行测试,对比了有无InP纳米柱阵列的信号电压与量子效率。结果显示,表面集成InP纳米柱阵列后,InGaAs焦平面探测器的量子效率分别为44.5%@1200 nm、88.0%@1500 nm、90.8%@1600 nm,与没有结构相比,分别增加了3.6%、11.2%、15.0%。