伴随着红外探测技术的发展，红外探测器发展到了第三代，其代表性的特征就是大面积、多色、长波和高度集成。第三代红外探测器技术发展的主要瓶颈出现在红外光电子材料和适合制造工艺的衬底及工艺。这两方面的问题，很大部分都与晶体质量有关。而与晶体具有类似光电性质的非晶半导体，具有造价低廉、工艺简单以及没有衬底限制等特点，针对红外探测器技术发展的瓶颈，具有很大的应用前景。本论文以晶体碲镉汞结构为起点，讨论了碲镉汞材料的结构和性质的变化。进一步，基于连续无规网格的概念，构建了碲镉汞半导体的非晶模型，并且对建立的非晶碲镉汞模型的电子态密度和局域态进行了理论计算，研究了非晶结构的无序对电子态密度的影响。本文得到的主要结论如下：1.考虑碲镉汞材料参数与其电子结构的特殊依赖关系，首先研究了不同程度的形变对HgTe性质的影响。根据前人关于II-VI族窄禁带半导体成键性质的分析，可以知道在HgTe、CdTe的成键过程同时存在着sp3和p-d两种作用。因此仅仅键长变化，会使CdTe的禁带宽度明显变化，而HgTe的禁带宽度所受到的影响要小很多。进一步，通过对不同结构的分析，发现键角发生变化的时候，HgTe会出现半导体性质。因此知道，结构变化会使半金属材料HgTe中打开一个带隙。2.基于连续无规网格概念，成功构建了二元非晶HgTe半导体的模型。所构建的非晶态结构模型在短程上基本维持其晶体结构的特征——形成四面体配位结构，因此平均配位数接近于4。但是配位统计显示，结构中依然存在一定比例的悬挂键和浮键。而所有结构中的错键比例大约均为10%左右。因此所得的结构模型呈现了拓扑无序和化学无序的结构特点。3.不同XC关联函数得到模型具有类似的能态分布。高局域态主要集中分布在电子芯态部分，而各个能带的两边有尾态出现，且这些尾态具有极高的局域性。费米能级两边的价带顶和导带底也有相对局域的尾态出现。计算结果表明构造的两个非晶HgTe模型结构出现了0.4eV左右的带隙。这部分能态主要来自于Te原子的贡献，而Te原子的局部畸变以及缺陷态的存在，使材料在费米能级附近打开了一个带隙。4.理论构建的三元半导体Hg1-xCdxTe的非晶模型是合理和可靠的。所构建模型的结构与实验数据是一致的。与二元结构类似，三元模型在短程上也趋向于保持其晶体的结构特点——四面体配位结构，平均配位数接近于4。但是不论组分如何，结构中始终含有少量悬挂键和浮键，而且错键的比例也在10%左右。因此在长程分布上来说，模型呈现了拓扑无序和化学无序的结构特点。5.发现不同组分模型的能态分布具有类似的结构特点。主要来自于阴阳离子芯态的深能态，自然的具有较高的局域性。在各个能带两边，由无序诱导产生的尾态，具有极高的局域化程度。对于成键态部分，费米能级附近的价带顶和导带底也有尾态出现，而且尾态也就有相对较高的局域化程度。根据进一步的能态和拓扑结构的分析，发现这部分局域态主要与Te原子的网格畸变有关。6.在无序的影响下，非晶Hg1-xCdxTe的电子性质更加复杂，由于非晶结构中局部对称性的消失，使成键过程中的阳离子d态与阴离子p态之间的耦合作用大大降低，因此非晶Hg1-xCdxTe的模型结构中，成键扩展态部分完全没有d态成分的出现，阳离子d态完全收缩到-4eV以下。7.此外还发现，组分变化对Hg1-xCdxTe非晶结构的性质影响要小很多。不同组分Hg1-xCdxTe的非晶模型都给出了相似的分布函数。而能态密度分析，所有的模型结构都给出了0.3eV左右的禁带宽度，而类似的Te网格结构，是不同组分结构具有相近禁带宽度的原因。非晶材料的网格无序，减弱了组分变化对电子性质的影响。