工作在红外线大气窗口8～14微米波段的长波长红外探测器在军用和民用上都有广泛而重要的用途，如热成像、跟踪制导、遥感预警和自动控制等。这是因为在8～14微米波段大气对红外线的吸收很弱，而且常温下一般物体的对外辐射能量主要是集中在该波段。目前在高性能的长波长红外探测器所用的灵敏材料中碲镉汞(HgCdTe)占有统治地位，并且是唯一大规模商用化的本征型长波长红外光子探测材料。但是由于HgCdTe中Hg和Te之间是弱离子键结合，并且由于材料制备时Hg蒸气压高使成分控制很困难，HgCdTe的稳定性和大面积均匀性差、成品率低。所以近年来人们也在积极研究HgCdTe的替代材料。　　 铟砷锑(InAsSb)是一种HgCdTe的理想替代材料。InAsSb在Ⅲ-Ⅴ族半导体中带隙最小，室温下可覆盖8～14微米波段：得益于Ⅲ-Ⅴ族半导体材料中强的共价键结合，InAsSb结构稳定：而且InAsSb有比HgCdTe还要高的迁移率，Ⅲ-Ⅴ族半导体的加工处理工艺发达，所以InAsSb材料受到人们的重视。但InAsSb缺乏晶格匹配的衬底，镓砷(CraAs)因为其质量高、噪音小、对长波长红外线透明和利于集成等优点成为InAsSb较理想的衬底。但InAsSb与GaAs晶格失配很大(7.2％<Δa／a<14.6％)，所以高质量InAsSb薄膜的生长是关键。　　 本文采用两种相对经济简单的生长工艺-液相外延(LPE)和磁控溅射(MS)生长了GaAs基InAsSb薄膜，并详细研究了样品的结构、成分、电学和光学性质。LPE生长的样品As含量x范围为0≤≤0.32，结构为(100)择优取向的多晶结构。虽然样品为多晶结构，但是表现出很高的电学性能：样品室温下的迁移率都在2×10.cm2·V-1·s-1以上，而载流子浓度在1017cm-3以下。样品还表现出显著的“光学弯曲”效应，禁带宽度随As含量的增加而减小，样品室温下的吸收截止波长最长超过了12微米。MS生长的样品As含量x范围为0≤x≤0.3，MS工艺成功实现了外延生长，外延样品的透射电镜观察表明InAsSb薄膜与GaAs衬底有很好的外延关系，并且InAsSb薄膜(400)衍射峰摇摆曲线的半高宽达到0.61度。但由于严重的非故意掺杂，样品有很高的载流子浓度和较低的迁移率，并发生载流子简并化。而且由于样品的InAsSb薄膜中没有形成有序化结构，使其禁带宽度没有表现出所期望的“光学弯曲”效应，其吸收边随As含量的增加没有红移反而蓝移，再加上有显著的波斯坦移动效应，使得其光学带隙很大(都超过了0.2 eV)。　　 本文还用LPE生长的样品制作了光导型红外探测原型器件。光电导测试表明样品在室温下都有明显的光响应，响应截止波长最长超过了12μm，并且其光谱响应率峰值比文献报道的用MOCVD生长GaAs基InAsSb外延膜制作的器件的相应结果还高。这进一步印证了样品的高性能，并展示了其用于室温下长波长红外线探测的可行性。　　 综上所述，本文用LPE工艺制备了可用于室温下长波长红外线探测的高性能GaAs基InAsSb薄膜，对降低长波长红外探测器的成本，简化其结构有重要意义；并且本文用MS工艺成功实现GaAs基InAsSb薄膜的外延生长，为对MS生长InAsSb／GaAs的进一步研究奠定了基础。