光电响应是利用光和物质之间的相互作用把光学信息转换成电学信号的物理过程,目前已经有一系列工作于?射线、X射线、紫外光、可见光、红外光和太赫兹波段的各种类型的光电响应器件。社会的发展和科技的进步对光电响应器件的性能不断地提出新的要求,例如高灵敏、快响应、低功耗和宽光谱等。为了满足这些要求,科研人员需要不断地发现新的光电响应机理、寻找新的光电响应材料、构造新的器件结构和开发新的工艺技术。本论文着重研究了在金纳米薄膜和超离子导体复合结构中基于表面离子和等离激元协同效应的宽带光电响应,同时系统地研究了悬空碳纳米管薄膜的超宽带光电响应,以及悬空碳纳米管纤维的高性能太赫兹光电响应。首先,我们利用金纳米薄膜和超离子导体Rb Ag4I5的复合结构,实现了从紫外到近红外的宽带光电响应,且响应性能要远好于纯金纳米薄膜。从实验上证实了Rb Ag4I5和金纳米薄膜之间发生的光催化固态电化学反应,并利用离子扩散模型分析了Au+在光电响应中的扩散过程。然后结合光激发的表面等离激元效应,分析了不同波长的光照下的光电响应机理。最后,我们从实验上证实了Au+可以在Rb Ag4I5中输运,并利用金和Rb Ag4I5之间的光催化固态电化学反应对金纳米薄膜的表面形貌进行纳米级修饰。其次,利用管径分布广的碳纳米管薄膜,实现了从紫外到太赫兹波段的超宽带光电响应。并且从测辐射热计的角度,从理论上计算并分析了不同尺寸的器件在不同波长的光照下的响应性能的差异。最后我们从拉曼光谱的角度分析了不同的碳纳米管薄膜的响应性能出现差异的原因,并对器件进行了初步优化。最后,利用悬空的碳纳米管纤维,实现了常温常压下的高性能太赫兹光电响应。从实验上证实了碳纳米管纤维所适用的理论模型,并比较了不同沟道长度的器件的性能差异,为后续的进一步优化和实用化奠定了基础,同时指明了悬空的碳纳米管纤维作为超宽带光电响应器件的潜在应用价值。本论文为基于金纳米薄膜和碳纳米管的光电响应器件的研究发展了新的方向,加深了对这两种材料的光电响应性能的认识,并且有望通过合理的结构设计和参数优化,不断地改进基于此类材料的光电响应器件的灵敏度、光谱响应范围和响应速度等多方面性能。