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由于InGaAs短波红外探测器具有可以室温工作、探测率高等优点，InGaAs线列红外焦平面在国外已经成功用于空间遥感。为了满足我国下一代航天遥感用短波红外探测器及线列焦平面的迫切需求，本论文主要对InGaAs台面线列探测器和焦平面制备的关键工艺和技术进行研究，国内首次制备了128×1和256×1InGaAs台面线列焦平面，并配合演示系统成功实现了256×1 InGaAs线列焦平面室温扫描成像，为航天遥感用InGaAs，线列焦平面的研制奠定了重要技术基础。
用XRD、红外透射谱、电化学C-V法对InGaAs外延材料性质进行了表征。首次用微波反射光电导衰减法(μ-PCD)法通过测量InGaAs层的少子寿命，来评价InGaAs吸收层的均匀性。p-InP/InGaAs/n-InP结构外延片在300K和85K时平均寿命分别为168.2ns和149.4ns。在低温下中等掺杂InGaAs层少子寿命虽然有减小趋势，但相对非掺杂InGaAs变化较小，这主要是因为少子复合以辐射复合为主。InGaAs吸收层的均匀性取决于掺杂均匀性及缺陷分布，所以可以用该测量方法检验材料均匀性。
采用Ar+离子刻蚀和湿法化学腐蚀相结合制作台面，可提高光敏面的图形保真度和减小刻蚀损伤。分别研究了Ar+离子刻蚀对InGaAs、n-InP和p-InP的表面损伤，Ar+离子刻蚀后InGaAs均方根粗糙度较小，PL强度增加，反射率增大。Ar+离子刻蚀后n-InP和p-InP表面变粗糙，PL强度减小，反射率减小，峰位向波数小的方向移动。XPS分析表明，刻蚀后样品表面成分都发生明显变化，InGaAs表面In和Ga含量明显增加，n-InP和p-InP表面有严重P缺失，湿法腐蚀后处理可以消除刻蚀损伤。
对InGaAs台面探测器的钝化进行了研究。用原子力显微镜、扫描电镜、XRD和XPS研究了In2S3钝化膜性质，热蒸发可生长致密的In2S3薄膜，主要以β-In2S3结构存在，在高温退火后，β-In2S3含量进一步增加。硫化可以改进钝化效果，钝化效果从高到低依次是：硫化+ZnS/聚酰亚胺双层钝化、硫化+In2S3/聚酰亚胺双层钝化、硫化+聚酰亚胺钝化、SiNx/聚酰亚胺双层钝化、单层SiNx钝化和单层聚酰亚胺钝化。In2S3比ZnS更易于腐蚀处理，SiNx/聚酰亚胺双层钝化比SiNx单层钝化稳定性好。
p-InP与Ti/Pt/Au接触电阻随着退火温度的升高和退火时间的增长而变大。p-InP掺杂浓度为7.5×1018cm-3时，未退火样品为欧姆接触，比接触电阻为2.49×10-3Ω·cm2。掺杂浓度为2×1018cm-3时，为肖特基接触。AES分析认为退火后Ti/Pt/Au层和InP外延层之间形成Pt，面，In，P四元体系，由于In扩散较快，所以中间层以TiIn化合物为主，由于这种化合物存在，增加了接触电阻。在原来外延结构的基础上，增加p-In0.53Ga0.47As层，可以在不退火的情况下同时实现p电极和n电极的欧姆接触。
用LBIC技术研究了InGaAs探测器相邻探测器串音和有效光敏感区，相邻探测器间几乎没有光串音，发现有效光敏感区扩大，但比平面结InGaAs探测器小。研究了不同偏压和温度下InGaAs探测器低频噪声，硫化+ZnS/聚酰亚胺双层钝化器件噪声小，拐点频率为110Hz。因为InGaAs层掺杂和表面钝化，减小了器件的表面漏电流，降低了低频噪声。对InGaAs探测器的电子辐照特性进行了研究，通过辐照后响应光谱、暗电流和探测率的变化，分析了因辐照引起的器件内部的损伤。
制备了128×1和256×1 InGaAs台面线列焦平面。测试了探测器的变温I-V曲线、响应光谱、探测率，电路噪声，焦平面噪声和焦平面响应。278K探测器平均峰值探测率分别为1.03×1012cmHz1/2W-1和1.33×1012cmHz1/2W-1，焦平面响应的室温不均匀性分别为18.3％和19.3％，并配合演示系统成功实现了256×1InGaAs线列焦平面室温扫描成像。测试了不同积分时间对响应率不均匀性的影响，发现了响应率不均匀性的拐点。拐点前，为该焦平面的线性响应范围，积分时间对不均匀性影响较小；拐点后，不均匀性降低，但焦平面很难反映实际响应光强的分布。测试了不同温度InGaAs焦平面响应不均匀性，结果表明不均匀性随温度降低而减小，原因是测试的焦平面中探测器的不均匀性太大，温度对探测器的影响不是线性的。