红外探测器和紫外探测器是一种常见的广泛应用于军事和民用等方面的探测器，具有重要的作用。作为第三代半导体的代表GaN基器件为紫外-红外双色集成探测器的实现提供了可能性，尤其GaN/AlGaN量子阱结构在实现红外光电探测方面具有不可比拟的优势。但已有研究波段主要集中在1.55μm短波长波段，而对于3~5μm大气窗口波段却几乎没有相关的报道，而这一波段在低损耗光纤通讯、军事和民用探测都有十分广泛的应用。项目目标是实现日盲紫外-中红外（3~5μm）双色集成探测器，本文主要开展了对GaN/AlGaN量子阱红外探测器的材料表征、能带计算、电子输运特性、工作机制和光电流测试等方面的研究工作。首先是利用Crosslight软件对GaN/AlGaN量子阱中的子带跃迁特性和电子输运特性进行模拟，并基于有限元分析的方法，研究量子阱的结构参数(Al组分、阱宽、掺杂和极化场强度)对量子阱中子带跃迁和电子输运的影响，优化了结构参数。其次是利用X射线衍射(X-ray diffraction)的方法对GaN/AlGaN量子阱材料的尺寸结构及晶体质量进行表征；利用光致发光(Photoluminescence)、拉曼光谱(Raman spectrum)和红外吸收（透射）谱对量子阱中的发光特性、能带分布及极化状况进行了表征。最后是利用傅里叶光谱仪、偏振系统、低温系统和电学系统，对波导耦合的GaN/AlGaN量子阱结构中的子带跃迁吸收和电子输运特性进行表征并利用所测得的GaN/AlGaN量子阱结构的光学特性和电学特性研究GaN/AlGaN量子阱探测器的物理机制，优化材料与器件结构。