过渡金属硫属化物（TMDs）由于其强大的光吸收,高的转换效率以及易于构建没有晶格畸变的范德华尔斯异质结（vdWH）等特性,在构建新型光电探测器具有重要的应用前景。当前,基于TMDs构建的vdWH光电探测器具有较高的光响应度,但此类光电探测器面临光响应速度等性能提高的重要问题。本文以制备高速2D TMDs基异质结光电探测器为研究目的,选取二硫化钼（MoS₂）和二硒化钼（MoSe₂）为研究对象,通过材料合成方法的合理选择及器件结构的优化设计,将成熟的硅加工工艺与二维材料独有的光电特性相结合,制备出了具有高响应速度且性能稳定的双极性异质结光电探测器,主要研究成果如下:（1）高速2D-3D Gr/MoS₂/SiNWs双极性Schottky-NP vdWH异质结光电探测器。基于溶液法合成层状MoS₂纳米片,首次制备出一种新型的二维-三维（2D-3D）石墨烯（Gr）/MoS₂/硅纳米线阵列（SiNWs）肖特基（Schottky）-NP双极性范德瓦尔斯异质结（vdWH）。研究发现,器件具有较宽光谱响应,响应速度高达17 ns,远高于目前其他基于2D TMD半导体材料制备的光电探测器,并且与商用硅光电探测器的探测性能相当。除此之外,器件的探测率和响应度分别达0.6 A W^-1和8×10¹22 Jones,3dB带宽接近11 MHz,表明器件可以工作在高脉冲光频率环境下。（2）高速Gr/MoSe₂/Si双极性异质结深紫外探测器。由于TMDs材料相对较窄的带隙宽度,目前报道的大多数基于2D TMDs半导体材料的光电探测器其探测波段主要集中在可见光到近红外波段范围内。基于二维MoSe₂及硅吸收特性通过脉冲激光沉积（PLD）方法在Si单晶衬底上原位制备出层状结构MoSe₂,构建了Gr/MoSe₂/Si双极性异质结。利用二维MoSe₂的厚度调整结区的深度,实现了器件在紫外光响应远大于可见光-近红外光响应的窄带隙响应。研究结果表明,器件的响应速度高达0.913μs,远快于当前报道的宽禁带半导体和基于2D TMDs光电探测器紫外光响应速度。此外,器件的响应度和探测率分别达到了4.95×10¹33 Jones和0.45 AW^-1。优异的紫外响应特性主要由于结区深度调控和高晶体质量二维MoSe₂薄膜降低了器件的表面态密度,提升了紫外光生载流子收集。这将为设计制备基于2D TMDs材料紫外光电探测器提出了新的研究思路。基于二维TMDs材料的器件结构设计将为拓展二维材料在高速光电探测器的构建提供了重要参考,为构建硅基可兼容的光电探测器具有重要研究意义。