短波红外InGaAs探测器以其在相对较高温度下仍有较好的性能、可靠性好等特点，在空间遥感、天文观测以及光谱成像等领域得到广泛的应用。本论文为了进一步扩展短波红外InGaAs探测器在军事和商业特别是微光夜视方面的应用，对InGaAs探测器光谱响应向可见拓展的工艺方法和器件物理进行了研究。采用InP衬底的化学机械抛光和化学湿法腐蚀的工艺方法，获得了低损伤的衬底减薄工艺参数；以32×32元面阵探测器为对象，研究了衬底减薄对面阵探测器性能特别是响应光谱的影响；研究了单层增透膜以及双层增透膜对衬底减薄后器件量子效率以及暗电流的影响；采用器件物理模型，分析了材料参数对器件量子效率的影响，优化可见拓展的InGaAs器件级材料参数设计，实现了可见拓展的512×128元面阵焦平面探测器。研究了InP衬底的化学机械抛光工艺，改进了机械抛光的工艺参数。重点研究了InP/InGaAs的选择性湿法腐蚀，对比分析了InP衬底在不同腐蚀液配比条件下的化学湿法腐蚀，最终选择作为InP的选择性湿法腐蚀条件为盐酸溶液：磷酸溶液体积比为3：1，腐蚀温度为25℃，选择性湿法腐蚀InGaAs的腐蚀液配比为酒石酸溶液（重量比酒石酸：H2O=1：1）：H2O2体积比为5：1,腐蚀温度为35℃。分别使用了InAlAs缓冲层厚度为0.5μm和InP缓冲层厚度为0.5μm及0.2μm的外延材料制备了32×32元平面型InGaAs面阵探测器，并将衬底减薄的方法用于制备的探测器。结果表明，使用机械抛光和湿法腐蚀相结合的方法实现InP衬底的低损伤去除，使InGaAs探测器的响应波段向可见方向延伸，器件的暗电流在衬底减薄前后基本保持不变。使用InP缓冲层为0.2μm的材料制备器件进行衬底减薄后，响应波段为0.5-1.7μm，在波长为500nm，量子效率达到约16%，在波长为850nm，器件的量子效率约为54%，在波长为1310nm量子效率约为94%，在1550nm的量子效率约为91%。采用ICPCVD highrate工艺生长SiNx薄膜作为增透膜，在对光敏芯片进行衬底减薄后，在表面生长单层SiNx薄膜，结果表明，单层增透膜只对部分波段的光响应有增强作用，在其他波段影响不大，器件的暗电流在增透膜生长前后基本不变。通过软件模拟设计了SiNx/SiOx双层增透膜，并使用ICPCVD工艺生长，结果表明，器件在可见波段和近红外波段的量子效率都得到了提高，双层增透膜的增透效果好于单层增透膜。采用器件物理模型，通过测试和文献获得材料参数，对背照射的InGaAs平面型器件的量子效率进行了理论模拟，对比了吸收层厚度分别为1.5μm和2.5μm的InGaAs平面型器件的光谱响应，理论结果与实验结果较为一致，随着吸收层厚度的增加，器件的量子效率先迅速增大，然后基本保持不变。对可见拓展InGaAs探测器的量子效率进行了模拟，当InP缓冲层为0.2μm时，探测器响应光谱的实验值与理论值较为吻合。分析了缓冲层厚度、吸收层厚度以及掺杂浓度对探测器在可见波段和近红外波段的量子效率的影响，结果表明缓冲层InP的厚度对探测器在可见波段量子效率影响最为显著，随着缓冲层厚度的增加，InP对入射光的无效吸收迅速增加，使得探测器在可见波段的量子效率急剧下降。减小缓冲层厚度是提高InGaAs探测器可见波段量子效率的一个有效途径。将衬底减薄的方法适用于大面阵InGaAs焦平面探测器。首先使用InP缓冲层厚度为0.2μm的外延材料成功制备了512×128元InGaAs面阵焦平面探测器，光敏元大小为23μm，中心距为30μm，并对其光电性能进行了测试，探测器的峰值响应率和峰值探测率分别为0.56A/W、1.20×1012cm·Hz1/2/W。然后使用机械抛光和化学湿法腐蚀相结合的方法对焦平面探测器实现了衬底减薄。减薄后的探测器响应波段为0.5-1.7μm，信号及噪声相对于减薄前都有所增大，同时盲元率和不均匀性也进一步增大，探测器的峰值响应率和峰值探测率分别增大为0.70A/W、1.48×1012cm·Hz1/2/W。