与传统的光电系统相比，现代化光电系统逐渐向着体积更紧凑、功耗更低、成本更低的方向设计，也就是低SWaP应用。对于固态探测器来说，低SWaP指标的需求通常与每个像元中暗电流的显著减少相对应。因为暗电流指数一般依赖于探测器工作温度，所以在暗电流与光电流可比之前，暗电流越低，越可提高更多的工作温度。当探测器达到背景限性能（BLIP）温度时，温度的再升高会导致图像质量的大幅衰减。基于上述考量，焦平面工作温度实际上被定义为暗电流比光电流低一到两个数量级的温度，因此使得探测器对任何微小的温度变化都不敏感，从而实现探测器的高工作温度环境。这有助于降低制冷机的制冷功率、增加工作寿命、最终降低红外系统的整体尺寸、重量和功耗，符合低SWaP指标。
因此，高温（HOT）探测器一方面具有与非制冷型探测器可比的尺寸、体积和重量，另一方面，也满足在节约成本的同时具有与传统制冷型红外系统可比的光电性能，有着重要的应用价值和批量生产的前景。目前，国外一些公司，如Leonardo DRS公司、美国Raytheon公司、美国Teledyne公司、法国Lynred公司、Selex Galileo公司、德国AIM公司和以色列SCD公司都已陆续推出HOT探测器，应用领域多样，如卡装式武器热瞄镜、便携式手持战术热像仪、小型无人机、遥控狙击手和遥控武器站、导弹导引头等空间受限的红外系统。
据麦姆斯咨询报道，近期，昆明物理研究所张坤杰在《红外技术》期刊上发表了以“高工作温度红外探测器的研究进展及趋势”为主题的综述论文。该论文介绍势垒型探测器的结构特点，阐述构建势垒型探测器的材料结构类型与其对系统性能的影响，总结其他相关技术实现的高温探测器。最后对势垒型探测器目前的研究进展进行归纳，提出了几个高温探测器技术未来的研究方向。
nBn结构的各种电流成分的空间构成和势垒阻挡
对于基于势垒型结构的HOT探测器而言，nBn势垒型结构以及以其为基础衍生出的XBn、XBnn等多种势垒型结构是其代表结构。异质结nBn单极势垒型探测器在2006年被提出，n代表同一窄禁带半导体中的掺杂，B代表无掺杂的中心势垒层。这种结构与传统的PN结有些类似，结（空间电荷区）被电子阻挡单极势垒层B所替代，p型接触层被n型接触层所替代，所以nBn探测器也可以被理解为光导器件与光伏器件的混合。XBn结构又被称为Bariode（势垒型二极管），X表示n型或p型接触层，B表示n型宽禁带势垒层，n表示n型窄禁带吸收层，也就是光子吸收层和势垒层被掺杂了电子施主。如果是XBp结构，则表示掺杂了电子受主。与相同材料的传统PN结探测器相比，XBn探测器中以扩散限为主导的暗电流可实现工作温度的升高，且性能基本没有损失；同时XBn探测器的制备更简单，更有可能实现较好的焦平面均匀性。
标准PN结探测器和XBn探测器中暗电流温度依赖性的对比，标准PN结探测器暗电流的扩散限和产生-复合限部分做了标记
从探测器材料的角度来讲，势垒型探测器可在不同的半导体材料中实现，它的实际应用已经在碲镉汞（HgCdTe）三元合金材料和HgCdTe的替代材料，如InAs、InAsSb 和InAs/GaSb二类超晶格材料中实现。对于HgCdTe势垒型中波红外探测器来说，未来的研制工作应集中在减少甚至消除势垒层中的价带偏移，以使其具备在较低工作偏压、较低暗电流和较高温度下工作的性能。与HgCdTe材料相比，一方面，III-V族材料比HgCdTe更能提供较强的化学键，而且能带边缘对组分的依赖性较弱，所以比HgCdTe的化学稳定性更高。另一方面，从探测器材料成本的角度讲，因为CdZnTe衬底对于大面阵探测器的制备非常昂贵，而InSb的生长晶片可用直径达到10.16cm，所以InSb比HgCdTe更易生成较大面积和较高均匀性，从而提高制造大面阵探测器的经济规模。
使用内在固有的较低俄歇（Auger）G-R速率的材料来设计探测器材料能够抑制俄歇G-R，以此可以实现探测器较大范围内的稳定性、电子和空穴的更高迁移率等，III-V族InAs/GaSb二类超晶格材料较符合上述要求。在这种III-V族二类超晶格材料的二元化合物中，一般使用带有AlAsSb势垒层的InAs外延层来制备势垒型探测器，因为InAs/GaSb二类超晶格相对于AlAsSb势垒几乎接近于零的价带偏移，所以它们较适合势垒型结构。以中波红外InAs/GaSb二类超晶格为例，当生长晶格与GaSb衬底相匹配时，截止波长为4.1μm时，通过MBE生长的势垒型探测器材料的质量更好。
目前，除了上述势垒型探测器的研究，国外一些公司，如DRS公司和Selex公司使用了基于带有特殊像元结构的n-on-p/HgCdTe技术来提升焦平面工作温度。美国Teledyne公司利用p-on-n/HgCdTe技术实现了中波红外探测器工作温度的升高。
国外公司研制的高温工作红外探测器组件组图
HOT探测器在中波和长波红外波段内都已实现应用，目前，国外基于异质结势垒型结构的中波红外探测器工作温度范围主要在150～195K，同质结中波红外探测器的工作温度在120～180K的范围内。对于工作波段在8～10μm的长波红外探测器来说，目标是将其工作温度提升至大于等于100K。另外，异质结势垒型结构在波段扩展后的1.7～2.5μm的短波红外探测器中也已实现研究成果，有望实现e-SWIR探测器在300K条件下的室温性能。随着势垒型探测器技术在中波、长波和短波红外波段内的研究发展，加之基于该技术的热成像系统在尺寸、重量和体积方面与非制冷型热成像系统相当，使得HOT探测器在军用和民用领域的应用空间广泛提升。
