InSb单晶是制备工作于中波红外大气窗口(3~5μm)光子型探测器的典型光电转换材料，采用该单晶材料所制备的InSb红外探测器以高性能、大规格像元阵列、高稳定性和相对低成本为特点，广泛应用于军用红外系统和高端民用红外系统领域。然而，InSb红外探测器响应波长范围固定不可调节、响应仅限于短中波红外而对长波红外无响应、相对有限的载流子寿命制约器件高温工作性能等固有特点，限制了该型探测器在工程中的广泛应用。
InSb的晶体结构
据麦姆斯咨询报道，中国空空导弹研究院司俊杰研究员在《红外与激光工程》期刊上发表了以“基于InSb的新型红外探测器材料”为主题的文章。司俊杰研究员主要从事红外探测器材料与器件的研究工作。
这项研究系统地介绍了基于InSb材料人们为改进不足所开展的新型材料及其光电响应方面的研究结果。这些材料主要包括：采用合金化方法改变InSb组分形成新型多元合金材料、采用量子结构形成新型低维探测材料。对于新型合金材料，介绍了材料的合金相图、带隙与合金组分的关系、带隙的温度关联特性，并给出采用该材料制备器件的典型光电性能；对于量子结构材料，介绍了材料的制备方法、带隙与量子尺寸的关系，以及采用该材料制备原型器件的典型光响应特性。最后，对新型InSb 基红外探测材料与器件的发展趋势、关键问题、研究重点进行了探讨。
InSb自组装量子点势垒型探测器。左为QD-BIRD结构示意图；右上为QD-BIRD光吸收区能带图；右下为QD-BIRD吸收区中InSb量子点层区域的能带图细节
基于InSb的新型红外探测材料，无论是采用InSb基三元或四元新型合金、还是采用量子结构的新型InSb低维探测材料，正在得到红外界的广泛关注。利用III-V族材料离子型键合强度大导致的结构稳定、InSb红外探测器制备工艺成熟、InSb基材料合金化后光响应波段拓展至长波红外范围等优点，新型InSb基红外探测材料将更多地应用于高性能红外探测器制备。
InSb基多元合金材料中，InAs1−xSbx无疑具有突出的重要地位。一是因为其薄膜势垒型器件可实现高工作温度，满足红外成像系统低SWaP(尺寸、质量和功耗)要求；且对于某些特定应用场合如气体探测，其响应波段相对InSb 探测器具有更好的针对性；二是因为当其与InAs组成二类超晶格(T2SL) InAs/InAs1−xSbx结构作为光电转换层时，由于无Ga元素，理论预测探测器的光生载流子寿命可以更长。已验证了该T2SL结构材料在短波、中波、长波和甚长波红外领域的红外探测性能。预期InAs1−xSbx在已实现薄膜势垒型器件商业应用基础上，T2SL型红外探测器随着材料及器件技术的进一步研究，将在红外系统应用中发挥更大作用。
该研究展望，要充分开发并发挥出新型InSb基红外材料的优良性能，进一步研究重点将集中于：(1) 提升InSb基红外探测材料的载流子寿命，特别是减少材料中肖克莱-里德(S-R)复合中心密度。(2) InSb材料和III-V族半金属化和物的固溶性特性研究，从晶体生长热力学和动力学方面改善晶体质量，提高InSb基多元合金晶体薄膜生长技术。(3) InSb基新型红外材料的能带结构研究，明确不同合金组分、不同合金材料相互之间的能带差异特点，特别是带边偏移特性。(4) 胶体InSb量子点的制备和光电转换性能的研究。(5) InSb基新型红外材料钝化技术、辐射吸收耦合技术研究。
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