光电转换在现代社会中应用广泛。通过选择不同带隙的半导体材料可以构筑不同波段的光电子器件。二维材料由于种类丰富,电学和光学性质优异近年来被广泛应用于光电子器件中。然而由于二维材料的超薄特性,其绝对光吸收有限制约了其在光电领域的应用。通过构筑二维有机无机异质结可以有效解决二维无机材料光吸收不足的问题,实现材料之间的性质互补,为构筑高性能的光电子器件提供基础。本文主要研究通过构筑高质量的有机无机异质结实现高性能的光电探测器。石墨烯具有高迁移率、宽谱光吸收、超快的光生载流子动力学,因而在光电探测器中存在广泛应用。大量的光敏材料被用来与石墨烯组成异质结,以提高器件的光吸收以及器件的探测灵敏度。在这些器件中,光栅效应被广泛利用。其工作原理基于石墨烯与光敏材料之间形成内建电场:光照后光敏材料中的激子在内建电场的作用下分离,光生电子（空穴）转移到石墨烯中形成光电流。同时,缺陷俘获光生载流子,光生载流子的寿命被延长,在高迁移率的石墨烯中循环多次带来高增益,进而带来了高响应度。然而,通过延长载流子的寿命提高响应度的同时不可避免的牺牲了响应速度。这导致在获得超高响应度的同时无法获得超快的响应速度。本文中,通过有机异质结并五苯/PTCDA提高激子分离和收集效率,实现了有机/石墨烯杂化探测器在获得高响应度的同时得到了高响应速度。以机械剥离石墨烯为衬底,利用范德华外延法制备了高质量单晶PTCDA。通过控制生长温度,实现了厚度从1 nm到20 nm的可控生长。通过原子力显微镜（AFM）表征,证明所得到的PTCDA的平整度达到了0.28 nm。在此基础上,制备了II型有机异质结并五苯/PTCDA。通过重复生长实现了PTCDA上层数可控生长并五苯。通过扫描开尔文探针显微镜（SKPM）以及荧光显微镜研究了并五苯/PTCDA的内建电场。研究发现并五苯/PTCDA之间形成高效的内建电场,可以实现高效的激子分离。同时,制备了并五苯/PTCDA/石墨烯杂化光电探测器。研究了他们的响应度,响应速度以及光谱响应。研究发现,异质结的内建电场了提高量子效率,探测器的响应度得到同时还提高了响应速度。相比并五苯/石墨烯以及PTCDA/石墨烯器件,并五苯/PTCDA/石墨烯异质结器件的量子效率提高了800倍。由于不依赖缺陷俘获载流子这一机制,在有机异质结/石墨烯杂化光电探测器的响应度提高了一个数量级达到了105 A/W,同时实现了同时将响应速度提高了两个数量级达到了28μs。类似的,通过构筑II型异质结C8-BTBT/PTCDA/石墨烯异质结,实现了在不损失响应速度的情况下提升响应度。证明了该能带及器件结构设计的通用性。不足的是,石墨烯的带隙为零。这导致抑制其暗电流比较困难。通过选择具有带隙的二维半导体Mo S2,可以实现抑制暗电流的目的。这里通过构筑I型异质结Me-PTCDI/Mo S2器件以实现光生电子的电子和空穴同时转移到Mo S2中。在增强光吸收的同时避免了光栅效应中的缺陷俘获过程。在此基础上,在提高器件响应度的同时避免了牺牲响应速度。与此同时,有机/无机异质结的存在还大大提高了Mo S2的光学性质。异质结中Mo S2的激子峰在低温下达到了6 me V。通过不同能带组合的有机/无机异质结提高二维光电探测器的性能对进一步构筑高性能的二维光电子器件具有重要意义。高性能的光电探测器需要具备高响应度,高速响应以及低暗电流。通过有机/无机异质结,在能带设计的基础上可以实现上述目标。这为进一步利用二维材料构筑高性能光电子器件以及器件走向实际应用具有重要意义。