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世界范围第三代红外探测器已经具有大规模面阵及双色探测功能的凝视型成型系统。从物理机制上看,探测目标发出的红外辐射本质是电磁波,它具有强度,波长和偏振等多个维度的信息。而传统红外探测器本质是能量分布探测器,在像元层次只对电磁辐射的强度信息有感知能力,并无对波长和偏振信息的感知能力,因而导致对分立元件如滤光片和偏振片等的依赖。据此,本论文提出利用像元级集成的光学超表面设计并制备胶体量子点超表面光电导型探测器,使探测器在像元层次具备对波长选择与偏振探测的功能,提高在短波红外波段(1-3μm)的探测维度和效率。本文依据局域表面等离子共振效应与导模谐振原理首次提出并设计两种胶体量子点超表面光电探测器的模型,利用有限元算法在COMSOL软件中进行几何尺寸仿真分析。其中胶体量子点脊型结构超表面光电探测器:硅衬底厚度200nm,胶体量子点层厚度100nm,硅单层厚度100nm,硅凸起厚度100nm,周期宽度900nm,占空比0.5时,TM波在1550nm处具有最高吸收率99.6%,线宽37nm的吸收峰,而同位置处TE波吸收率2.4%,通过调整周期等参数,可移动TM波吸收峰位置,且其他光学特性几乎不变。胶体量子点插指电极超表面光电探测器通过类似方式调整参数,TM波在1550nm具有最高吸收率99.5%,线宽为41nm的吸收峰,TE波只有12.4%。通过仿真得到的参数,利用电子束曝光工艺与FIB刻蚀工艺对两种胶体量子点超表面光电探测器的样品制备。自建光学测量系统,对胶体量子点脊型结构超表面光电探测器的样片进行光学测量,结果较仿真结果光学性能变差,但仍可以实现对1550nm特定波长的吸收,最高吸收率约85%,测量线宽113nm。测量光学性能变差的原因主要由于测量系统入射光样片不可避免存在斜入射的分量,其次是由于工艺与测量误差。胶体量子点超表面光电探测器后续可应用于光通信领域,多色成像,偏振成像,高光谱成像领域。