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量子阱红外探测器(QWIP)在过去的几年中得到了迅速的发展。和传统材料HgxCd1-xTe制备的红外探测器相比，量子阱红外探测器可以形成大面积、低功耗、低成本、高均匀性和高灵敏度的焦平面列阵(FPA)成像系统。在线性阵列和焦平面阵列的快速发展，显示了QWIP技术在长波红外大面积焦平面阵列和多色成像应用方面的巨大潜力。本文从理论上对基本的AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs多量子阱红外探测器进行了计算，设计了初步的材料生长参数。通过分子束外延(MBE)设备进行材料生长。 本文的主要研究工作包括： (1)简单介绍了红外探测技术的发展及应用和量子阱红外探测的工作原理，对多种材料体系的红外探测器做了简单介绍，包括目前技术相对比较成熟的AlxGa1-xAs/GaAs多量子阱红外探测器(QWIP)。对多量子阱红外探测器的基本特性做了介绍。提出了AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs3～5μm中波红外(MWIR)探测器。利用子带吸收原理，并且通过精确计算可以方便的获得AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs目标4.3μm的量子阱红外探测器。 (2)对生长AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs多量子阱红外探测器材料用到的分子束(MBE)外延技术和设备做了介绍，并介绍了试验中所用的测试技术和相关设备。 (3)给出了AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs多量子阱红外探测器的结构，详细介绍了AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs多量子阱红外探测器的工作原理；并建立了理论模型，对AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs多量子阱红外探测器的掺杂浓度、量子阱宽、势垒高度等结构参数经行了优化。根据计算结果，设计、优化了4.3μm对AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs多量子阱红外探测器的结构参数。通过改变GaAs盖层温度，整个生长过程由反射高能电子衍射仪(RHEED)实时检测，对不同GaAs盖层温度下生长的结构都进行了PL、HRXRD测试和电性能测试。通过改变Ⅴ-Ⅲ比，对不同Ⅴ-Ⅲ条件下的材料生长结构进行PL测试和X射线测试，改变阱的宽度，生长了阱宽为3.4nm的结构与阱宽2.8nm的结构进行了比较。 (4)介绍目前流行的各种光耦合技术，并对制作工艺相对简单、成本相对较低的光栅耦合技术做了重点介绍。