超晶格量子阱结构的带隙可调性和子带间光跃迁性使得长波、甚长波红外探测成为可能。量子阱结构的阱宽、垒厚、垒高和掺杂等参数的设定会使量子阱内跃迁能级发生变化，进而导致QWIP的探测峰值呈现预期的变化。外界条件比如应变、温度、电场、磁场等也会影响QWIP的探测峰值。本文以能带结构理论为研究出发点，主要内容如下：　　1.在绪论部分红外辐射知识的基础上，描述了半导体材料的结构与生长方法，采用有效质量近似的方法通过对半导体能带结构的计算，得到半导体内载流子所在能级的表达式，找出带内跃迁和子带间跃迁的能量表达式。　　2.从红外探测器分类出发，推导了两类红外探测器的探测机理，描述了红外探测器的性能参数，为QWIP的引入提供了理论基础。　　3.根据QWIP材料选择和探测机理，采用作图法研究了势垒有限高情况下超晶格量子阱的能带与束缚态，通过对传输矩阵的推导为QWIP的结构参数的设计提供理论基础，最后分析了应变对超晶格量子阱能带的影响。　　本文创新点如下：　　1.根据红外辐射吸收理论、量子阱的能带结构、光电子的共振隧穿和施加电场的能量补偿理论，文章提出一种新型多色量子阱红外探测器结构，并从理论上介绍了实现辐射多色连续探测的机理。　　2.文章以超晶格量子阱发射与干涉电子态理论和吸收波长公式为依据，通过计算温度对势阱、势垒宽度和势垒高度的影响，得出量子阱红外探测器峰值波长与温度的变化关系。发现：当温度升高时，探测峰值发生改变，其中有两处峰值发生红移，一处发生蓝移。这对精确分析红外辐射携带信息和制作非制冷量子阱红外探测器提供了理论指导。