最近几年,基于有机无机钙钛矿材料的光电器件因其具有优异的光电转换效率、简单廉价的溶液法制备工艺,成为光电子领域研究的焦点之一。有机无机钙钛矿光电探测器作为半导体器件,除了体积小、重量轻、功耗低、寿命长、可靠性好等优点外,还具有带隙可调、不受红外干扰、响应速度高等特性,在可见光成像、可见光通信等领域具有广阔的应用前景。本文通过溶液旋涂工艺制备了反型结构的平面异质结光电二极管,以CH₃NH₃PbI₃/CH₃NH₃PbI_3-xCl_x作为光吸收层,以PCBM作为电子传输层,以PEDOT:PSS/NiO作为空穴传输层。围绕钙钛矿光电探测器的响应度、量子效率、频率响应、制作成本等决定探测器商业应用最为重要的因素,通过实验的方法从几个不同侧面深入研究了钙钛矿光电探测器的优化与性能提升,主要内容如下:1)根据科研需要,自行设计并搭建了光电测试系统,调试并优化了相关测试功能,实现了光谱响应度、量子效率、暗电流、瞬态光电流、线性动态范围等器件参数的测量。其中光谱测量范围为300 nm¹100 nm,瞬态电流采样率可达5 GS/s。2)探究了钙钛矿光吸收层的制备工艺,采取溶剂工程溶液法制备了质量优良的CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜;制备了平面反型异质结钙钛矿光电二极管,标准CH₃NH₃PbI₃钙钛矿光电二极管的响应超过0.28 A/W;接下来采取前驱液组分优化的方法,以及界面修饰的方法,CH₃NH₃PbI_3-x-x Cl_x钙钛矿光电二极管的响应度可达0.39 A/W。3)在钙钛矿薄膜上覆盖BCP界面层,钝化了薄膜的界面态,降低了深度为0.3eV⁰.5 eV的陷阱的陷阱态密度,器件的暗电流在负偏压条件下最高下降了一个数量级,从而将探测器的归一化探测度提高了近一个数量级,同时降低了电流滞回现象。4)使用富勒烯衍生物PCBM修饰钙钛矿光吸收层,经过低浓度（≤2.5 mg/ml）PCBM修饰的钙钛矿薄膜的的结晶质量有所改善,钝化了钙钛矿有效层中深度为0.4eV⁰.5 eV的陷阱,从而抑制了陷阱辅助复合,提高了载流子的输运效率。5)将器件面积从7.00 mm²缩小到0.50 mm²,对应的RC时间常数由450 ns缩减到134 ns,响应时间小于200 ns。RC时间常数随着器件的尺寸的缩小近似呈线性降低,并具有进一步降低的潜力。6)使用NiO替换PEDOT:PSS作为空穴传输层材料,器件的暗电流和光响应等参数没有明显降低。与有机材料PEDOT:PSS的空穴传输层相比,无机材料NiO作为空穴传输层具有空穴迁移率高、带隙宽等优点,且成本低廉,易于合成。通过替换空穴传输层材料,进一步提高了器件的稳定性和可靠性。本文为进一步获得高效、可靠的探测器给出了实验指导;为研究器件相关特性的测量测试方法奠定了理论基础并提供了技术参考。我们有理由相信,作为一种最具前景的光电材料之一,有机无机钙钛矿材料将广泛应用在人们生产生活的方方面面,而由其构成的光电探测也将为我们的生活带来更多的便利。