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红外探测器在军事、工业、医疗等领域具有广泛应用，近年非制冷红外探测器凭借成本低、体积小、功耗低和发展多样等优势成为研究热点。其中SOI(Silicon On Insulator)二极管型红外焦平面阵列（IRFPA）是以SOI p-n结作为传感元件的一种非制冷红外探测器，因其具有与CMOS工艺兼容和阵列均匀性好的突出特性，在非制冷红外探测器中脱颖而出。本论文以25μm像素尺寸的SOI二极管型IRFPA为研究对象，提出了一种与CMOS工艺兼容的具有双悬浮结构特征的IRFPA，并从器件的理论分析和工艺两方面进行了探索。 理论上对器件进行原理分析:①解释了以SOI p-n结作为传感元件的工作原理，利用TCAD工具Sentaurus确定了SOI二极管的工艺参数，同时得到8个串联的SOI二极管在正向电流If=10μA时，正向电压的温度系数(TCV)为9.9mV/K;②对敏感元件吸收结构——红外共振腔进行理论分析、材料选择和仿真，FDTD Solutions仿真结果显示最终设计的新型FP空腔在8～14μm红外辐射波段的吸收率可达到90％以上，且空气微腔可以大幅度减小器件热容;③解释了双悬浮结构的单像元设计原理，然后利用ANSYS耦合场仿真软件对单个像元进行热力学分析，得到像元在300K黑体辐射下的温升可达到0.039K，器件最大形变量为0.297μm，证明了像元的可行性。 在8寸CMOS工艺线上完成了25μm像素尺寸的SOI二极管型IRFPA的制备，其中包括多步关键工艺的短流程开发:采用RIE与Bosch工艺相结合的方法完成了深宽比为35∶1的深槽刻蚀与填充;利用干湿法结合的方法完成了多金属层的腐蚀;利用XeF2气相腐蚀工艺方法完成双悬浮结构的正面释放。 成功制备了用于测试的红外共振腔结构，得到了新型FP腔在8～14μm波段的吸收率可达到85％;制备了SOI二极管型IRFPA，并测得二极管Ⅰ-Ⅴ特性正常，当If=10μA时，像元两端正向电压Vf为6.7V，TCV为12mV/K。最后对释放后的IRFPA像元进行热光源测试，当加入热光源负载，器件的正向输出电压迅速下降，证明了器件工作正常。