短波红外InGaAs/InP探测器在空间遥感、成像检测、光谱分析等领域具有重要的应用。本文以InGaAs/InP 探测材料的分子束外延（Molecular Beam Epitaxy, MBE）低缺陷生长为主线，重点对InGaAs/InP材料的生长工艺优化、光电性能表征及其对器件性能的影响展开了相关研究。主要研究结果如下：1、建立了III-V族MBE系统的恢复规范。对MBE生长腔进行恢复，并结合高温烘烤、冷却水和液氮通入等手段，实现了生长室的超高真空。通过生长成熟的III-V族GaAs/AlGaAs 标准HEMT结构材料，对系统的杂质水平进行评价。该材料的77 K迁移率超过了110000 cm2/V·s，表明了材料的低缺陷状态和系统真空状态的全面恢复。2、获得了低缺陷高质量InP基础材料优化方法。通过优化InP材料的生长温度、生长速率和脱氧条件等外延工艺，研究了不同生长条件对材料电学和光学性能的影响。研究结果表明，较高的生长温度和较低的生长速率有利于降低材料表面的粗糙度。在P2束流下解析时，InP材料的光学性能有明显的改善。通过改进生长温度以及脱氧条件，实现了InP材料的低本底浓度，约为2×1014 cm-3（N型），室温和77 K迁移率分别接近4600 cm2/V·s 和137000 cm2/V·s。根据文献报道中的数据总结，该迁移率结果处于先进水平。3、实现了高均匀低缺陷3英寸InGaAs材料。开展了一系列的3英寸InGaAs外延材料的生长优化，研究了样品架外圈温度Touter与内圈温度Tcenter的温差对材料表面形貌及其均匀性、In组分均匀性以及光致发光特性均匀性的影响。优选了样品架内外圈温差40~55℃的温度参数，在此温度范围内，获得了表面平整光亮且缺陷较少的3英寸InGaAs外延材料，In组分不均匀性和光致发光峰值波长的不均匀性都优于±0.1%。此温度区间已被用于小批量3英寸材料的外延生长。4、阐明了探测器材料表面缺陷的来源，并分析了其对器件性能的影响。采用TEM和EDS微观表征等微观表征方法，研究了材料表面缺陷的来源。结果表明，材料表面缺陷产生于InP衬底和InP缓冲层的界面处，之后延伸到InGaAs吸收层和InP帽层。通过对系统状态的维护以及装样、传样过程的规范化，实现了材料表面缺陷的大幅减少。之后将该材料制备成器件，采用了微光显微镜（EMMI）和I-V测试同时进行的表征手段，研究了材料缺陷对器件性能的影响。研究结果表明，暗电流明显偏大的器件均存在漏电通道，直观地表明了材料缺陷对器件暗电流的影响。5、建立了InGaAs/InP探测器材料性能与焦平面性能的关联。通过统计不同批次材料的性能，确定了影响器件性能的关键材料参数。通过统计、分析不同批次材料制备的器件性能，获得了材料的光致发光强度和少子寿命对焦平面器件信号强度的影响规律。此外，材料光致发光强度的不均匀性可以反映焦平面器件暗信号不均匀性，也能明显反映焦平面器件信号强度的不均匀性。关键材料参数已被用于材料筛选，实现了对流入器件工艺的材料性能进行把关。6、开展了延伸波长晶格失配平面型探测器材料外延和初步评估。研究了截止波长延伸至2.2 µm平面型探测器材料的制备和生长优化方法。获得了合适的束源炉温度参数，实现了较高质量In0.75Ga0.25As/In0.75Al0.25As晶格失配材料的生长，室温下光致发光波长达到约2.26 µm。开展了延伸波长InGaAs材料电学性能评估，当掺杂浓度约为5×1015 cm-3时，获得了最大的77 K迁移率，约为40000 cm2/V·s。对2.2 µm延伸波长材料进行了少子寿命测试，结果表明光致发光（PL）强度大的样品具有相对较大的少子寿命。