光电探测器是一种基于光电效应原理,将光信号转换为电信号的检测装置,目前已广泛应用于工农业生产、交通运输、航空航天、军事国防以及日常生活等诸多领域。其中,半导体光电探测器因具有检测灵敏度高、响应速度快、便于器件集成等优势而日益受到重视。近年来,随着半导体制备技术的快速发展和新型半导体材料的不断涌现,高性能半导体光电探测器成为研究热点。在各种光检测半导体材料中,新型的钙钛矿材料因具备吸收系数大、激子结合能低、双极载流子输运、载流子扩散长度长、低温处理方法等优点而备受关注。考虑到硅基光电子器件在集成电路中的应用,硅材料常与钙钛矿材料复合,但以往钙钛矿/硅复合光电探测器的研究主要基于平面异质结构,在平面异质界面处将出现非理想的光反射现象,导致器件光响应度降低。因此,在器件性能方面,这类光电探测器还存在许多挑战。为解决该问题,本论文着重介绍如何利用硅纳米孔柱阵列（Si-NPA）和钙钛矿材料形成异质结来实现器件在开/关电流比、光响应度、比探测率、响应速度和稳定性等参数方面的提升。具体内容如下:本文采用水热法刻蚀具有周期性排列且高度均匀的Si-NPA模板,利用一步液相法在Si-NPA上生长钙钛矿薄膜,通过优化退火条件,制备出具有高覆盖度、低缺陷密度,且与三维Si-NPA模板保形生长的钙钛矿薄膜。并对薄膜进行SEM、XRD、吸收谱、PL谱和稳定性的测试与分析。基于所制备的高质量钙钛矿薄膜,再经过溅射Zn O电子传输层、蒸镀Ag电极等步骤,制备出Ag/Zn O/Pervoskite/Si-NPA/In Ga异质结型光电探测器。由于Si-NPA具有抑制光反射、缓解晶格失配、增加载流子输运通道和提高钙钛矿材料稳定性等作用,在MAPb I₃钙钛矿作为光敏材料时,器件具有紫外-可见-近红外区域的宽带响应,且具有明显的光伏效应,在780 nm的光照下,实现了0.82×10⁵的高开关比,8.13 m A/W的响应度,0.974×10¹³ Jones的比探测率,和253.3/230.4μs的快速响应。为进一步提高器件稳定性,之后采用更加稳定的Cs₂Ag Bi Br₆钙钛矿作为光敏材料制备器件,获得了72.3 ns/68 ns的超快响应速度,高达5.9×10⁵的开关比,1.04 A/W的光响应度和1.01×10¹³ Jones的比探测率。此外,器件具备杰出的热稳定性和长期稳定性,在高温连续工作18个小时后,仍然可以正常工作,在空气中存放3个月后,光电流几乎不变。上述工作证明钙钛矿/Si-NPA异质结构在提高器件光响应度、响应速度和器件稳定性方面的作用,该实验结果为实现高性能的硅基钙钛矿光电探测器在材料选择和结构设计方面提供新思路和参考。