随着黑硅制造技术的日益完善,黑硅因其优异的陷光作用、宽谱吸收特性、廉价的制造成本以及良好的工艺兼容性,逐渐在光电探测领域展现出越来越大的潜能。黑硅光电探测的关键技术是将黑硅独特的性能与探测器件设计相结合,将材料性能研究、器件结构设计、制备工艺流程形成一体。本文以基本的光电子学理论为基础,从黑硅特性的理论研究和黑硅光电探测器的实际制作两个方面,探究了黑硅光电探测器中材料性能、器件结构以及制备工艺中所蕴含的关键技术。本文从黑硅的制作工艺出发,提出了一种基于随机数生成器的建立黑硅物理模型的创新方法;基于所建立的黑硅晶体结构和表面微结构模型,分析了黑硅的能带结构以及表面微结构对其性能的具体影响;提出了一种分析黑硅微结构内部光传输过程的创新研究方法,并对该过程进行了计算分析;通过金辅助刻蚀、磁控溅射的方法,在硅基背面引入了硅化铂/黑硅肖特基结;基于标准的器件加工流程,制作了硅化铂/黑硅肖特基型光电探测器,并对探测器的关键性能参数进行了测试分析。最终所获得的结论如下:1.黑硅表面独特的微结构及其充满杂质能级的能带结构共同决定了黑硅的宽谱高吸收特性,其中微结构产生陷光效应降低反射率,能带结构降低电子跃迁能量提高吸收能力;2.黑硅表面微结构中,所有微结构参数均通过改变黑硅的有效吸收厚度（光线在黑硅内传播的光程）而改变黑硅的吸收特性,有效吸收厚度越大,吸收越强;3.光线在黑硅内部产生的角分布现象提高了黑硅的有效吸收厚度,间接增加了黑硅的吸收能力;4.硅化铂/黑硅微结构在较宽的光谱范围内有着很强的光子吸收能力、光生载流子产生能力;5.基于硅化铂/黑硅微结构的肖特基型光电探测器,其光谱响应范围为400²500nm,峰值响应度为10.5A/W（@1064nm、0.5V、肖特基结反偏）,峰值量子效率近100%（@800nm）,暗电流在纳安量级,响应时间≤10ns,归一化探测率达到了1.79×10¹³cm?Hz^1/2?W^-1;6.基于硅化铂/黑硅微结构的肖特基型光电探测器,较常规硅基光电探测器有着更宽的光谱响应范围以及更高的响应度,并且有望具备在室温下的高探测性能。