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基于光纤传输、量子通信等技术对低噪声、高信噪比探测器的需求,高探测率、高灵敏度、智能集成化的APD探测器越来越多地应用于当代通信系统等行业。本文主要对SAGCM结构的In0.53Ga0.47As/InP APD探测器进行了研究。1、利用silvaco-TCAD仿真软件,研究了In0.53Ga0.47As/InP SAGCM-APD探测器的InP电荷层、偏置电压对电场分布的影响,研究了探测器中InP电荷层、倍增层对器件贯穿电压和击穿电压的影响。另外,对器件的交流小信号特性以及光响应特性等性能进行了分析讨论。增加偏置电压,APD探测器内部电场整体增大;InP电荷层电荷面密度增加,导致APD探测器的倍增层电场增加,而其吸收层电场减小。InP电荷层电荷密度增加,APD探测器的击穿电压线性降低,而贯穿电压线性增加;电荷层电荷面密度大于一定值后,InP倍增层厚度Wm的增加使得APD器件击穿电压先减小后增加,在0.4μm处,击穿电压出现最小值Vbmin为29 V,器件贯穿电压随着倍增层厚度Wm的增加而线性增加。InP电荷层厚度较薄时,器件贯穿电压不随其掺杂浓度增加而改变,击穿电压随着掺杂浓度增加而逐渐减小。器件电容随着反向偏置电压减小而逐渐增大;倍增层厚度的增加,使得其电容逐渐减小。倍增区厚度为1μm、偏压为-5 V以及频率为1 MHz时,器件电容密度约为4.5×10-17 F/μm。APD探测器在1.31μm和1.55μm波长下的响应度分别为1 A/W和1.1 A/W。2、采用分子束外延生长以及开管式Zn扩散方法等,制备了低暗电流、宽响应范围的APD探测器。在600℃下,分别通过13 min、16 min、17 min Zn扩散,InP倍增区对应厚度分别为1.5μm、1μm、0.83μm。器件暗电流低于10 n A,器件倍增因子M增加到20（线性模式区域）,电容密度低至1.43×10-8 F/cm2。在1310nm红外光照及30 V反向偏置电压下,APD探测的响应范围为50 n W20 m W,响应度达到1.13 A/W。电荷层电荷面密度的增加使得器件的贯穿电压线性增加,而击穿电压线性降低。探测器电荷层电荷面密度为4.8×1012 cm-2时,增加倍增层厚度后,器件贯穿电压线性增加,击穿电压增加。通过对器件结构、生长以及工艺等优化,制备的APD探测器具有低暗电流、宽响应范围等特性。