硅是地球上储量最为丰富的元素半导体材料,易于提纯、成本较低的特点已经使硅基半导体器件得到了广泛的应用,相关的技术业已发展到了一个非常成熟的阶段。但是,单晶硅材料的禁带宽度较大,无法对波长较长的光波进行有效吸收,而且在可见光和近红外光谱范围内,单晶硅的反射率依然较高,无法完全满足光探测及光伏等领域的需求。随着“黑硅”的发现,具有独特表面微结构的晶体硅材料引起人们的广泛关注。这类硅材料的共同特点是拥有较均匀的表面陷光结构,能够让入射光在其微结构表面多次反射、多次吸收,以达到增强光吸收继而提高光电转换效率等目的。本文尝试用电化学腐蚀和纳米压印刻蚀来制备具有不同空间尺寸的表面微结构硅,研究其表面形貌结构特征和光谱吸收性能。由于“金属/半导体”接触质量是影响半导体器件至关重要的一个因素,为了能够在微结构硅表面制备出较高质量的“金属/半导体”接触,本文对比研究了物理气相沉积、化学镀和贵金属修饰后热蒸发这三类不同的金属电极制备方法,对比测试了相应的金属与半导体界面接触截面图和金属-半导体的I-V特性。研究结果发现传统物理气相沉积难以适用于微结构硅的电极制备,而化学镀和贵金属化学修饰后热蒸发在微结构硅上能制备出具有良好欧姆接触特性的金属电极。本文选择了一种硅基PIN光电探测器进行流片加工试验,尝试进行基于多孔硅的新型背照式PIN光电探测器试制。初步研究表明,基于微结构硅的PIN单元器件在近红外光(800 nm~1100 nm)范围内,器件的响应度得到明显提高。并在此基础上,对基于纳米压印刻蚀的微结构硅进行了初步新型PIN正照式光电探测器试制。