红外探测技术将人类的视觉认知从可见光拓展到红外波段,制备高性能的红外探测器,材料的选择是相当重要的。如今,石墨烯纳米墙薄膜优异的光学、电学性能一直为红外探测器的发展提供新的方向,然而石墨烯纳米墙薄膜红外探测器的相关研究仍然处在初始阶段。为此,本论文对石墨烯纳米墙薄膜的微纳加工技术进行了研究并优化,并在此基础上制备了红外探测器。具体的研究成果如下:1、石墨烯纳米墙薄膜的生长与表征。使用射频等离子体增强化学气相沉积技术在不同基底上合成了石墨烯纳米墙薄膜并对其生长原理进行了研究。同时,使用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱、原子力显微镜(AFM)这些表征仪器分析了石墨烯纳米墙薄膜的形貌特征及结构。2、石墨烯纳米墙薄膜的微纳加工工艺优化。首先利用双层胶工艺以及反应离子刻蚀技术进行了石墨烯纳米墙薄膜的图形化工艺优化,得到了边界清晰、形貌完整的石墨烯纳米墙薄膜条带沟道。此外,针对石墨烯纳米墙薄膜与聚合物薄膜PDMS的微桥工艺问题,选用了容易释放的二氧化硅与绝缘性好的氮化硅作为底层基底支撑材料。利用氧气等离子刻蚀技术使得PDMS由疏水性变成亲水性改善了石墨烯纳米墙薄膜与PDMS的工艺兼容性问题。分析了湿法腐蚀工艺对悬空结构的影响,提出使用氢氟酸腐蚀二氧化硅进行微腔释放这一方法。3、基于石墨烯纳米墙薄膜的红外探测器的制备与研究。首先在石墨烯纳米墙图形化工艺成功实现的基础上制备了不同基底(n型硅、本征硅、p型硅)与石墨烯纳米墙薄膜复合的光电导红外探测器,分析了石墨烯纳米墙薄膜/硅异质结的能带结构,对其光电性能进行了测试研究,在近红外波段和可见光波段对三种器件的光响应电流进行了比较,发现石墨烯纳米墙薄膜/n型硅复合器件的光电流响应最大,石墨烯纳米墙薄膜/p型硅复合器件的光电流响应最小。根据热电子发射理论计算了三种器件的肖特基势垒高度,得出石墨烯纳米墙薄膜/硅(n型硅、本征硅、p型硅)异质结的肖特基势垒高度分别为0.73eV,0.69eV,0.63eV,得出势垒越高,注入到石墨烯纳米墙薄膜中的光生载流子越多,光响应电流就越大这一结论。另外,在石墨烯纳米墙薄膜与PDMS微桥工艺基础上设计了高TCR的红外热探测器,并对其制备工艺流程进行了实验探究。