近年来,金属纳结构在各领域得到了广泛的关注和研究。金属纳米线作为一种典型的金属纳结构,已经在生物医疗和光电子器件领域得到了实际应用。目前,对于金属纳米线的研究多集中在可见光或近红外波段,其在中远红外波段,尤其是远红外大气窗口8~14?m的特性尚未有系统的研究。本文研究了金属纳米线在红外波长,尤其是8~14?m波段的光学和热学特性,并且以红外探测领域为列,研究了金属纳米线热探测器的性能,设计、制备了雏形器件,并进行了性能测试,为器件性能的进一步优化和工艺改进提供了理论和实验基础。主要内容包括:(1)利用多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对金属纳米线的光学特性和热学特性进行了仿真研究。研究了金属纳米线的几何尺寸与其光热特性的关系,发现金属纳米线的天线谐振效应决定吸收峰位置,而纳米线的纵横比影响相对吸收截面的大小,同时纳米线周围介质、纳米线材料、SiO2隔热层、反射层等也对金属纳米线的特性有明显影响。(2)研究了金属纳米线热探测器的性能,制备了雏形器件,探索器件制备的工艺流程和工艺参数。对涉及到的光刻和镀膜工艺参数进行了优化,同时解决了制作过程中遇到的如金属膜脱落等问题。(3)对器件的性能进行了测试,结果与仿真预测相符,器件性能优异。同时分析了目前存在的问题,提出了改进的措施。