紫外探测器是能够选择性吸收紫外波段光谱的探测器件，并将光信号转化为电信号。目前紫外探测系统有灵敏度低、集成度低、体积庞大、功耗高等缺点，本文从解决目前紫外探测器存在的缺点和半导体器件物理出发，基于CMOS工艺特点和已有的硅基探测器研究基础，研究提高光量子效率、降低噪声、提高弱光响应灵敏度的器件新结构。采用物理建模、器件仿真、流片验证的研究方法建立和验证紫外光电探测器各种光学、电学等特性的解析和等效电路模型。针对提出的新器件结构研究读出电路技术，提出一种具有对探测器暗电流和噪声有效抑制的低功耗读出电路结构。本文是基于湖南省教育厅重点项目“高性能紫外探测器新结构及其CMOS读出电路研究”开展的。具体研究工作如下：设计新型的紫外探测器结构，包括对探测器外形的改进以及优化层次之间的搭配，达到光的选择性吸收和提高pn结的面积的效果，基于标准0.5μm CMOS工艺对新型紫外探测器结构进行了三次流片，流片的探测器结构包括正八边型、叉指型、利用边缘击穿的正八边形结构型、未加保护环结构型等，并对芯片进行了光谱响应、雪崩特性、响应速度、响应时间的测试。对正八边形紫外探测器结构进行部分简化处理，如只考虑单个阳极或只考虑探测器对称结构的一半，用Silvaco TCAD工具建立探测器的器件结构，分析器件的雪崩特性、光谱响应特性、电场分布情况和电流密度分布情况，根据仿真所得到的的结果指导流片。基于横向和纵向载流子扩散方程和现有的一维光谱响应模型，建立了正八边形紫外探测器结构的二维数值光谱响应模型，并通过matlab对所建立模型进行仿真，将数值仿真结果与器件仿真结果和测试结果进行对比，验证所建立的模型的正确性。研究设计紫外探测器的CMOS读出电路，设计了共源共栅运算放大器，并通过该运算放大器对紫外探测器获得的信号进行了读出，对反馈电阻和电容进行了优化处理，实现了紫外探测和读出单片集成的紫外探测系统，该系统已经流片，不过还未进行测试，测试工作有待以后完成。