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高性能紫外探测器在军事、环境、医疗等领域具有广泛应用。随着半导体材料与器件的制备工艺不断进步,宽禁带半导体紫外探测器目前已成为紫外探测技术领域的研究热点。宽禁带材料自身不吸收可见光,能够有效弥补基于Si、GaAs等窄带隙半导体紫外探测器需要配合滤光设备进行工作的劣势,而且宽禁带材料种类众多,尤其包括多种氧化物材料如ZnO、TiO2、Ga2O3、NiO等,这些材料性质稳定,制备方法多样且成本低,具有重要的研究意义。但宽禁带材料的一些固有不足如载流子迁移率低、激子寿命短,以及氧化物材料体内陷阱和缺陷多等,导致了器件暗电流较高,响应度偏低等问题。随着科技的发展,各应用领域对紫外光电探测器性能参数的要求不断提高,包括具有更高的光电流、更低的暗电流和更快的响应/恢复速度等。其中,降低器件的暗电流极为重要,可以有助于提高器件的信噪比和探测灵敏度,降低光强检测下限,使器件具有更广阔的应用前景。为了抑制器件暗电流,利用耗尽效应被证明是一种合理、有效的方法。本论文围绕光电导型异质复合材料及器件的制备,通过引入多子自耗尽效应等机制来改善器件暗电流等各方面性能,主要开展了以下研究工作:首先设计并制备了一种基于暗态自耗尽效应的TiO2/NiO PN异质复合薄膜紫外探测器,其中TiO2薄膜通过溶胶-凝胶法制备,NiO薄膜和器件的Ni/Au合金电极通过一种独特的氧化法同时制备。与基于单一薄膜材料的器件相比,异质复合薄膜器件的暗电流和噪声得到明显降低。在暗态下,PN异质结构产生的自耗尽效应使复合薄膜几乎全部处于耗尽区,复合材料体内的多子浓度被有效降低,器件表现为高阻值状态,在6 V偏压下的暗电流仅为0.033 nA,比单一薄膜器件低了两个数量级。当器件处于紫外光照下时,由于光生载流子的分离与积累,异质结构界面附近的内建电场被平衡,自耗尽效应被抵消,复合材料回到高电导率状态,使器件具有充足的光响应,最终器件的探测灵敏度达到了1.56×1014 Jones。器件的优化过程以及自耗尽效应的详细分析在本论文第二章中给出。本论文在第三章中对ZnO基紫外探测器展开一系列研究。由于ZnO材料激子结合能较高,表面缺陷多,导致ZnO器件的光响应不足且暗电流较大。本论文通过在ZnO薄膜材料中引入局部异质结构产生自耗尽效应等机制,来改善器件各方面性能。首先通过溶液法制备了一种无需退火的N型ZnO纳米颗粒材料,然后在成膜过程中分别引入不同的P型材料,在混合薄膜中均匀分布并形成局部异质结构。在暗态下,异质结构内产生的多子耗尽区有效降低ZnO中的电子浓度,使整个薄膜的传输电子能力下降,从而降低了器件的暗电流。在紫外光照下,局部异质结构中产生的激子会在内建电场的作用下更快、更有效地分离,减小ZnO体内激子直接复合几率,从而降低电荷损失。在一定光强下,自耗尽效应将被完全抵消,异质材料器件展现出更高的光响应。在本论文的第四章中,首先通过水热法在FTO玻璃衬底表面制备了N型TiO2一维纳米线阵列,然后通过静态沉积、动态溶剂清洗等实验手段,将P型有机宽禁带材料N,N’-二（萘-2-基）-N,N’-二（苯基）联苯-4,4’-二胺（NPB）填充于纳米线阵列的间隙中,并制备了基于该有机/无机杂化的异质一维光电导型器件。对于多数一维宽禁带氧化物材料,其特殊的纳米结构可使载流子的传输更高效,有助于获得更高的光响应和更快的响应/恢复速度。但是由于一维氧化物材料普遍含有大量缺陷,使材料体内多子浓度较高,导致器件的暗电流较大。本论文通过构建TiO2/NPB异质复合结构,在暗态下产生多子自耗尽效应,有效降低TiO2体内的自由电子浓度,从而降低器件暗电流。在紫外光照下,TiO2/NPB异质结构中产生的激子将在内建电场的作用下发生分离,更多的光生电子流向TiO2,同时内建电场被平衡,自耗尽效应被抵消,从而保证TiO2纳米线具有较高的光电导。最终使器件在暗态和紫外光照下的各方面性能均得到有效改善。本论文研制了多种复合材料光电导型紫外探测器,通过形成异质结构产生多子自耗尽效应等机制,有效改善器件在暗态及紫外光照下的各方面性能,器件的暗电流、响应度、探测灵敏度等性能参数均有所提升。本论文为宽禁带半导体紫外光电探测器的材料选择,结构设计,以及器件工作机理分析等方面提供了有价值的参考。