量子点红外探测器(QDIPs)在红外探测领域具有非常广阔的应用前景。相比量子阱红外探测器(QWIPs), QDIPs具有暗电流低、光电导增益高、光生载流子寿命长、工作温度高、量子效率高、能吸收正入射光等优势,近年来已经成为研究的热点。其中,纵向PIN型Ge/Si QDIPs因其制备工艺与成熟的大规模集成电路工艺兼容性好、纵向结构容易制成红外多元焦平面阵列(FPA)、又可利用PN结暗电流小的优点来提高探测率,而且能通过适当控制生长参数来调整能带结构,实现1.31和1.55μm这两个重要光纤通信波段上的快速响应等优点,日益受到了国内外研究人员的广泛关注。然而,普遍高于QWIP的器件暗电流及其相应的噪声却制约了Ge/Si QDIPs的进一步应用推广。若暗电流过大,将直接影响探测器的信噪比、响应率和探测率。所以需要对该类型器件的暗电流组成及其影响因素进行详细地理论模拟研究,从而为实验提供一定的理论指导且对于提高器件的性能具有重要的现实意义。不同于多层薄膜和量子阱结构的红外探测器,QDIPs中暗电流的主要组成是热激发和电场辅助隧穿机制所引起的。所以本文中先建立热激发和电场辅助隧穿的物理模型来模拟器件暗电流主要来源,并以此为基础得出纵向PIN Ge/Si QDIPs暗电流特性的物理模型。具体计算结果如下：1.模拟计算出单层量子点器件暗电流的偏压、温度特性,并与本实验室制备出的相同结构器件暗电流做了对比,分析了不同量子点密度∑QD、工作温度T、偏压V等参数变化对器件暗电流的具体影响。2.研究分析了工作温度T、偏压V、隔离层厚度L、量子点密度∑QD、量子点横向宽度αQD和量子点层数M等参数变化对器件暗电流的影响。热激发和电场辅助隧穿在不同温度和偏压下对暗电流的影响也被研究。且将得出的模拟数据和实验数据相比较,验证了模型和算法的精确性。