Ⅱ—Ⅵ族半导体化合物Hg_1-xCd_xTe材料，随着材料组分变化，它的带隙在-0.3eV～1.6eV的范围内变化。覆盖了大气窗口1～3μm，3～5μm，8～14μm三个重要红外波段。这种材料在红外成像、污染监测、工业控制等方面有重要的实用价值。离子束刻蚀HgCdTe环孔pn结是一种新型HgCdTe红外探测器，具有响应速度快、灵敏度高、稳定性好、成本低、易于集成，适用于制作长线列和高密度的二维列阵等优点。本学位论文对离子束刻蚀HgCdTe环孔光电二极管I—V、R_D—V及HgCdTeMIS器件C—V特性进行了计算研究，并结合X射线光电子能谱（XPS）对MIS器件界面化学结构进行分析，取得如下结果：1．推导了一种简便、准确、直观计算、分析pn结I—V特性的公式、方法，应用该方法对多个HgCdTe环孔pn结的I—V、R_D—V特性进行计算、拟合；得到表面欧姆（反型沟道）漏电导、二极管理想因子n随电压的分布、dI／dV-V曲线等反映二极管结特性的重要参数。计算结果表明，对长波HgCdTe光伏器件，表面漏电流在整个暗电流中所占的比重相当大，表面漏电严重地制约着器件性能。HgCdTe材料晶体缺陷会使二极管理想因子n增大，产生—复合电流及陷阱辅助隧穿电流增加。2．由离子束刻蚀HgCdTe pn结C—V曲线，判定其为线性缓变结：由1／C³-V曲线斜率可知杂质浓度分布梯度。利用泊松方程（零偏压时耗尽层宽度作为边界条件）积分计算出电场分布、电势分布等重要结特性。并且进一步分析了离子束刻蚀HgCdTe成结机制过程。3．介绍了HgCdTe MIS器件的制备及由其C-V特性计算、分析界面电学特性（包括高、低频组合电容法测量HgCdTe MIS器件钝化层界面态密度能量分布）的基本原理和步骤。利用MIS器件高频C-V曲线耗尽区的电学特性推导了衬底杂质浓度随深度分布的计算公式。计算结果表明，阳极硫化+ZnS钝化层固定电荷密度约为7.6×10¹⁰／cm²（低于HgCdTe自身阳极氧化膜，但高于CdTe+ZnS复合钝化膜）、衬底杂质浓度剖面分布（近表面处，多子和界面态影响不应忽略）、界面态密度的能量分布(最小界面态密度1×10¹²cm^-2 eV^-1，位于带隙中央)及较低的慢态密度(7×10¹⁰／cm²)。各项性能指标均明显优于HgCdTe自身阳极氧化膜，基本接近CdTe／ZnS复合钝化结构水平，已能满足HgCdTe光伏探测器表面钝化的要求；是一种成熟的HgCdTe焦平面阵列钝化方法。4．用X射线光电子能谱（XPS）研究了阳极硫化+ZnS钝化层界面化学结构。结果表明，阳极硫化膜主要成分是CdS。在化学机械抛光过程中，由于Br₂-CH₃OH与HgCdTe中各元素反应速率是各向异性的，会使表面富Te、缺Hg、Cd，生成TeO₂，并且表面形貌比较粗糙。导致界面态密度增加，钝化层趋于带固定正电荷，易使p型HgCdTe衬底耗尽甚至反型，表面漏电流增加。