随着近几年科技的迅速发展,人们对紫外线的研究取得了重大突破。紫外探测技术被广泛应用生活中的医学、军事、生活等几个方面。首先,在医学方面紫外探测技术能够帮助检测人体细胞的变化,从而预防疾病的发生;其次,在人们日常生活中,紫外探测技术主要是被用于检测由火焰燃烧产生的紫外线,从而实现预防火灾的作用;在国家安全方面,紫外探测技术常常用于检测导弹尾焰。紫外（UV）探测器凭借着制作简单、性能优异、安全实用等优点被广泛研究。近几年来宽禁带紫外探测器凭借材料易制作、光电流高等优点在不断地发展,其中常见的宽禁带材料有TiO₂、ZnO、NiO等。但由于单一材料所制备的紫外探测器在性能上已经达到了瓶颈,人们开始寻求复合材料与宽禁带材料进行相结合的方法来制备新型紫外探测器。通过采用掺杂材料的方法能够进一步提升紫外探测器光电性能参数,掺杂材料的引入能够在复合薄膜中构建局部内建电场,降低器件的暗电流以及提高响应度。因此本论文对复合材料所制备的紫外探测器进行研究。论文的主要研究工作如下:在论文第二章中通过向TiO₂纳米薄膜掺杂C量子点（QDs）来制作紫外探测器。紫探测器采用金属-半导体-金属型的结构,其中基底材料TiO₂纳米薄膜制备是通过溶胶-凝胶法合成的,C QDs是利用反应釜在高温高压下进行制备。由于TiO₂与C QDs两者的功函数相差较大,当两者接触后导致C QDs周围形成局部的内建电场(E_bi)。当探测器在紫外光照下进行工作时,复合薄膜中局部内建电场能够促进TiO₂材料中空穴-电子对的分离,这有利于光生载流子的传输与收集。在暗态下,复合薄膜中局部内建电场能够束缚传输层中部分载流子,从而有效降低了探测器的暗电流。经过C QDs掺杂后的紫外探测器在性能上有了很大提高,首先,TiO₂:C-2器件在5 V偏压下的暗电流为1.58×10^-9A,比TiO₂器件的暗电流减小了一倍;在300nm光照下其光电流为4.32×10^-6A,比TiO₂器件提高了5倍;此外,TiO₂:C-2器件的光暗电流抑制比在300 nm处达到了2.03×10³。本论文第二章详细介绍了TiO₂掺杂C QDs的紫外探测器制作方法,并对所制备的探测器进行性能测试与对比,深入分析TiO₂:C紫外探测器的工作原理。在本论文第三章中通过引入P型宽禁带BiClO纳米块进行紫外探测器的制备。在热平衡条件下,当N型TiO₂与P型BiClO进行接触时,通过载流子扩散形成了内建电场进而提升探测器的性能。实验采用水热法合成BiClO纳米块,并且在保证掺杂溶液具有良好成膜性的前提下制备一系列TiO₂:BiClO探测器。将TiO₂探测器与不同浓度TiO₂:BiClO探测器的测试结果进行了深入对比分析可以得出,随着掺杂浓度的增加TiO₂:BiClO器件的暗电流在不断减小;TiO₂:BiClO-2器件的光暗电流抑制比在300 nm处达到了6.12×10²,比TiO₂器件的光暗电流抑制比提高了6倍。本实验第三章详细对比了TiO₂:BiClO复合薄膜探测器和TiO₂探测器的光暗电流、响应度等参数。本论文研制了两种基于内建电场效应的宽禁带紫外探测器,通过在TiO₂薄膜中构建局部内建电场来有效改善器件在暗态下和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TiO₂宽禁带半导体紫外探测器掺杂材料的选择,结构设计,以及器件工作机理分析方面提供了有价值的参考。