宇宙大爆炸初期宇宙的演变一直是天文学家研究的热点，该时期的宇宙辐射信息主要集中在中短波红外光波段。中短波HgCdTe红外焦平面探测器能同时满足天文观测的低暗电流、大面阵规模和低盲元率的三大需求，被广泛用于天文探测器的研制。随着中短波HgCdTe红外焦平面探测器的发展，其暗电流越来越小，这就对暗电流I—V特性的测试方法提出了更高的要求。另一方面，HgCdTe红外焦平面探测器的制备工艺过程复杂，导致器件产生盲元的因素较多，使盲元的成因分析变得复杂，同时器件规模的不断扩大，进一步增加了盲元分析的难度。本文围绕中短波HgCdTe红外焦平面探测器，研究了两种微弱电流测试方法，运用改进后的测试系统测试了中短波HgCdTe探测器的暗电流并结合器件工艺进行了分析，利用数据关联分析以及结合X射线CT成像实验的方法研究了器件中出现“响应率盲元对”的原因。论文的主要内容如下：研究了HgCdTe探测器微弱电流I—V特性测试方法并搭建了新的测试系统，使暗电流I—V特性的测试能力比原有测试方法(系统)提高2~3个数量级。分析了测试系统噪声的来源，根据不同噪声的特点采取相应的降噪方法，提出了振动引起噪声的机理，并通过改进器件的电学连接方式降低了制冷设备的振动噪声，最终使系统误差小于10fA；计算了实际测试时冷屏辐射引起的暗电流大小，得到了满足中短波HgCdTe探测器暗电流测试需求的全封闭冷屏温度关系；详细分析了测试系统电容效应对器件微弱暗电流I—V特性测试的影响，通过实验确定了满足中短波HgCdTe探测器暗电流测试所需的时序方案。测试并分析了不同衬底中波HgCdTe红外探测器的变温暗电流I—V特性。对器件的R—V特性进行了拟合分析，得到不同衬底的中波HgCdTe探测器在液氮温度下的暗电流的主要成分为产生复合电流，且CZT衬底器件的SRH寿命大于Si衬底器件，Si衬底器件大于GaAs衬底器件；准确测试了Si基衬底中波HgCdTe探测器的变温暗电流特性，通过对比发现了实验样品比国际上报道的器件的优值因子在不同温度下均相差2~3个数量级，通过比较分析器件制备工艺过程的差异，且将变温暗电流特性分为高温和低温两个温度区间进行了分析，得到在高温区间引起探测器性能差异的原因或为Hg空位掺杂p型层与非本征掺杂p型层少子寿命上的差异，在低温区间的差异可能由于n型层中存在离子注入损伤导致材料的SRH寿命偏低。研究了长时间积分暗电流测试方法，提出了可行的长时间积分暗电流测试方案并对带读出电路的中短波HgCdTe红外焦平面探测器进行了测试分析。分析了国内外长时间积分暗电流测试方法的现状、特点与难点，结合本实验室的现有条件，提出了可行的“类FUR采样”暗电流测试方案，并利用带CTIA型和DI型读出电路的器件分别进行了测试和分析，得出两种类型读出电路的GLOW大小，发现了器件中的“复位异常”现象并进行了解释；通过对比国内外长时间积分暗电流测试能力，指出了现有商用红外焦平面探测器特性参数测试系统的性能限制、(变温)制冷平台的性能限制和ROIC的性能限制可能为制约现有长时间积分暗电流测试方法精度的因素，为后续相关研究提供了参考。研究了大面阵焦平面探测器的盲元分析方法，利用该方法得出“响应率盲元对”的成因为铟柱互连失效。提出了适用于大面阵HgCdTe探测器的盲元类型分类方法；研究了测试系统BUG和设置不合理积分时间对盲元分析的影响；发现了大量面阵HgCdTe红外焦平面探测器中存在“响应率盲元对”现象，通过对不同类型芯片在不同测试条件下的大量测试数据进行关联分析，提出了铟柱互连失效可能是“响应率盲元对”产生的原因，利用X射线CT形貌成像对存在“响应率盲元对”的器件进行铟柱三维形貌成像，验证得出“响应率盲元对”的成因为相邻铟柱互连失效；发明了一种统计铟柱高度的新方法，该方法考虑了芯片倒焊互连工艺的实际特点，且一次可进行大量铟柱的自动化统计。