集成光电探测器在光通信、传感器和能源转换等领域有着广泛的应用,随着后摩尔时代光电互联芯片朝着多功能、混合集成和高速信息处理等方向发展,人们对新型光电器件需求更加迫切,近来,可调控光伏集成器件引起了科学界广泛关注。六角稀土铁氧体兼具铁电体和铁磁体,其禁带宽度约为2.0 eV,可制备为平面型光电转换器件,被看作是重要的候选材料之一。由于稀土离子的排布并非一致,自发极化仅为饱和状态的1/3,其光电应用受到一定限制。此外,氧空位缺陷作为另一种调控方法,可诱导出热释电效应。因此,新型六角稀土铁氧体薄膜及其集成光电器件应用具有较高的研究价值。本文采用激光脉冲沉积在蓝宝石基底生长铁酸铥（TmFeO₃）薄膜,研究了TmFeO₃薄膜的微观结构和光电性质。通过XRD、AFM和Raman光谱仪表征,揭示出TmFeO₃薄膜以颗粒堆积的形式,随生长温度上升,沿c轴生长出P6₃cm空间群的六角结构晶粒。通过铁电分析仪、UV-Vis-NIR光度计和PPMS表征,发现铁酸铥因体内存在氧空位缺陷,限制了自发极化,禁带宽度约为2.0 eV,且在室温环境中结构稳定,为后续制备集成光电器件提供了材料基础。本文的集成光电器件采用横向和垂直两种结构,研究TmFeO₃薄膜的光电转换过程。在横向结构的光电导器件探索中,偏置电压以分离电场的形式,作用光致电子空穴对,而对于氧空位的调控,微弱的能带变化未能输出可调控光伏效应。以能量密度为变量时,响应度在低功率范围内下降明显,载流子浓度与光照强度的关系非完全线性,除了由价带至导带的电子跃迁,光子与声子交换致使的热现象难以忽略。垂直结构器件则表现出可调控光伏效应,其光伏效应强度与极化电场的方向和强度密切相关,这源于缺陷分布对界面势垒区的电荷调控,影响内建电势作用的光电转换过程。由于纵向的热梯度,在增强瞬态电流的同时,对于高于12 mW/cm²的光照条件,该器件还存在热释电效应调控的缺陷分布状态,导致短路光电流反向或者增强。该研究为增强可调控光伏效应、制备光电-热释电双功能集成器件提供了可行方案。