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本学位论文围绕面向空间遥感应用的高性能短波红外探测器材料及器件这一主题，设计并研制出一系列高探测灵敏度、低噪声的不同截止波长的短波红外探测器，并对其材料及器件性能进行表征分析。本论文的主要结果如下: 1.研制出目标波长1.06μm的InP基InGaAsP探测器，探测器的台面直径为200μm，在反偏-10 mV下，室温下的暗电流与优值因子R0A分别为8.89 pA(2.2×10-8A/cm2)与3.9×105Ω.cm2。探测器在1.06μm处的探测率为1.45×1012 cmHz1/2W-1。与相同结构的In053Ga0.47As探测器相比，InGaAsP探测器的暗电流低了约570倍，探测率高出10倍左右，符合理论预估。 2.对目标波长1.06μm的四元系InGaAsP及InAlGaAs探测器进行了对比研究，对于台面直径为200μm的InGaAsP及InAlGaAs探测器在反偏-10 mV下，室温暗电流分别2.19 pA(6.97×10-9 A/cm2)与1.41 pA(4.49×10-9 A/cm2);在1.064μm的光照下InGaAsP与InAlGaAs探测器的响应率分别为0.52 A/W与0.12 A/W。影响探测器光响应的主要因素是二者的吸收系数的差异。 3.通过建立PIN型In053Ga047As探测器响应光谱的物理模型对探测器响应光谱的温度特性进行了分析。研究了探测器耗尽区宽度、吸收系数、扩散系数及少子扩散长度等光响应参数随温度的变化关系，并分析出少子扩散长度随温度的大幅度减小是响应率随温度减小的主要因素。 4.研制出具有不同InAlAs缓冲层结构的InP基In083Ga0.17As探测器，在反偏-10 mV下，采用组分连续递变缓冲层的样品与采用组分阶跃递变缓冲层的样品在室温附近的暗电流分别为259 nA(8.25×10-4 A/cm2)与473 nA(1.51×10-3 A/cm2)。结果表明，在室温附近，具有组分连续递变缓冲层的样品表现出更优的器件性能。 5.通过建立暗电流理论模型，分析了具有不同缓冲层结构的InP基扩展波长In083Ga017As探测器的暗电流形成机制。零偏压附近的暗电流在近室温附近主要受扩散电流限制;随着温度的降低，产生复合电流逐渐成为主导，而在更低的温度隧穿电流成为暗电流的主要分量。 6.通过能带工程，在InP基In083Ga017As探测器的吸收层中插入应变补偿的In066Ga034As/InAs超晶格电子势垒大幅度降低探测器暗电流。和不插入电子势垒的参考器件相比，在反偏-10 mV下，探测器室温下的暗电流降低了一半左右，液氮温度下的暗电流降低了约2个数量级，而探测器的光响应维持不变。