随着超大规模集成电路和微电机械加工（MEMS）技术的发展，红外探测器技术取得了惊人的进展，非致冷红外探测器的性能不断提升，使其在军事武器和民用领域都呈现出广阔的应用前景。虽然非致冷红外探测器价格相对低廉，但是相比制冷型探测器，在探测性能上仍然还有较大的差距，限制了其在高端领域的推广应用。提高非致冷红外探测器的探测性能，使之达到背景限探测性能，成为研究者们的追求目标。本论文基于垂直电导原理，提出采用高电阻率高TCR的氧化钒敏感薄膜材料与金属或导电金属化合物薄膜组成垂直导电三层红外探测器结构。开展了如下的工作：(1)根据均匀膜层近似下的多层薄膜电导率和TCR公式，分析了在金属/半导体/金属结构中采用高电阻率敏感材料获得高TCR的可行性；(2)采用传输矩阵方法计算了垂直电导三层薄膜结构的红外吸收特性；通过比较当表面导电层分别采用金属或类金属化合物如ITO等材料时导电结构的红外吸收特性，发现类金属化合物的厚度可选范围大因而更易于制备；另外，类金属化合物的导电率可通过制备工艺调节红外吸收峰位置，故可用于构建可调光谱吸收探测器；(3)采用离子束反应溅射方法制备了高TCR氧化钒薄膜；并仔细研究了影响氧化钒薄膜生长的因素；(4)结合红外气体传感器应用，设计并制备了具有垂直电导结构的双单元氧化钒红外探测器芯片，突破了多层薄膜制备、ICP正反面刻蚀制作热隔离空腔等技术，成功制备双单元探测器芯片样品。