2000年以来,量子点光电探测器(Quantum Dots Photodetector,QDPD)在性能和阵列规模逐步取得令人瞩目的进步,通过与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)读出电路(Readout Circuit,ROIC)连接,正在推向应用层面。本文研究新颖量子点光电探测器特性及其读出的主要内容:(1)应用Apsys仿真软件改变QDPD的结构参数:量子点密度、量子点层数、GaAs层厚度等,研究器件的光电流、暗电流、光电流与暗电流的比(Photocurrent Dark current Ratio,PDR)。进一步仿真研究双势垒阱中量子点光电探测器(Double Barrier Dots-in-well Photodetector,DB-DWELL-QDPD),共振增强量子点光电探测器(Resonant Cavity Enhance Photodetector,RCE-QDPD),分立吸收层、渐变层、电荷层和倍增层结构雪崩倍增光电探测器(Separated Absorption,Arading,Charge,and Multiplication Avalanche Photodiodes,SAGCM-APD)模型。(2)应用Apsys仿真软件研究光伏与光导型QDPD的I-V零点漂移机制。前者归因于非对称结构的光伏效应,后者归因于偏压对器件电容的充放电,通过零点漂移电压可以计算电容。(3)针对QDPD的实际特性,设计研究其读出,研究120 dB高动态范围,1.24 Ge-大电荷处理设计。流片测试结果证明了电路模块的室温与低温性能。