量子级联探测器（quantum cascade detector, QCD）是一种覆盖红外到太赫兹波段的光伏型量子阱探测器，在成像、传感、国家安全及国防领域有广泛的应用前景。其工作原理是通过人工设计具有可调谐的阶梯型能级分布，利用有源区中的电子吸收光子后在量子阱的子带间跃迁，形成无需外加偏压的定向输运。在QCD的研究过程中发现掺杂区的电子浓度是影响探测器响应性能的重要参数之一。基于此，本工作利用MBE在GaAs衬底上制备高质量的AlGaAs/GaAs量子级联探测器，通过耦合双量子阱的方式提高掺杂浓度，将有源区的载流子浓度从1.35×10¹⁷ cm^-3提高到3.22×10¹⁷ cm^-3。在293K的黑体辐射下，耦合双阱QCD的黑体响应率相比于传统QCD增加了一个数量级，工作温度得到显著提升。此外，耦合双阱QCD在75 K、-1.5 V外加偏压下的黑体比探测率达到1.2×10¹² cm·Hz^1/2/W。同时，基于双阱耦合的特殊结构，得到吸收波长分别为12.9 um和15.9 um的高性能双色量子级联探测器。

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