半导体量子点的物理图像可以近似地用一个量子盒来描述。在实际的半导体材料中相当于在衬底材料上形成大量的类似于量子盒的纳米尺寸小岛，电子或空穴就被一个三维的量子限制势限制在该量子盒中。为此电子和空穴就体现出明显的零维量子特征，如函数特征的能态密度，自由载流子的量子化局域等。由于量子点独特的电子结构，使得量子点材料及器件迅速成为红外光电子学以及器件研究中的热点。相比于同样低维结构的量子阱红外探测器而言，在理论上量子点红外探测器具有以下优点：①由于量子点中载流子在三维方向上受到限制，正入射下的子带间吸收是允许的，因此量子点红外探测器没有正入射光的吸收限制。②量子点中，电子-声子的散射被有效地抑制，使光生载流子寿命较长，有效地提高了量子点红外探测器的响应率。③由于态密度的函数特征，大大降低了热辅助的暗电流，使量子点红外探测器有较小的暗电流和较高的工作温度。

量子点红外探测器的研究工作主要集中于改进量子点的制备和设计更优越的材料结构，研究主体是量子点红外探测器的特性。