近几十年来,红外焦平面探测器在航空航天、红外遥感、国防、气象、环境、医学和科学仪器等领域得到广泛的应用。InSb红外焦平面探测器作为最重要的中波段探测器之一,成为国内外的研究热点,它的发展在很大程度上提高了整个红外系统的性能。光伏型InSb红外焦平面探测器由于暗电流较小,能源消耗低等优势,被广泛应用。国内外对于光伏型InSb红外焦平面探测器研究已经很多,但是对于光伏型InSb红外焦平面探测器内部机理的研究十分少,因此掌握光伏型InSb红外焦平面探测器的内部机理具有十分重要的意义,同时探索性能更高的光伏型InSb红外焦平面探测器新结构具有十分重要的价值。本论文主要从光伏型InSb红外焦平面探测器内部机理的研究着手,对传统结构器件性能进行了系统的研究,并在对传统结构机理分析的基础上,对新型探测器结构进行了初步研究,论文主要做了如下工作:首先通过半导体器件仿真平台,对传统探测器进行建模,并对其基础性能进行了仿真分析,主要研究了探测器的结构参数,如光敏元宽度、光敏元间距、台面高度、缓冲层厚度,以及n型、p型掺杂浓度和p-n结结深等对探测器性能的影响,并通过分析探测器中电场分布、复合速率分布等与结构参数和p-n结结深等的相关性,揭示了结构参数、p-n结结深影响探测器的串音和量子效率的内在物理机制,并获得了对探测器优化设计有指导意义的研究结论。其次,通过对光伏型InSb红外焦平面探测器传统结构机理分析,得到光伏型InSb红外焦平面探测器新结构;对InSb红外焦平面探测器的新结构进行初步仿真分析,并与传统结构进行对比,结果表明新结构的性能优于传统结构的性能。同时对探测器的瞬态响应进行研究,主要研究了材料参数对探测器输出响应的影响,其中包括材料的掺杂浓度、载流子寿命以及载流子的迁移率。