红外波段的光电探测作为通讯、成像、国防、航空领域的核心技术一直备受研究者的关注，而对新型二维纳米材料研究的不断完善，也逐步打开了它们在红外波段探测应用的大门。本论文的主要研究内容为通过使用小带隙的过渡族金属硫化物碲化钼和石墨烯形成范德华异质结实现近红外波段的高效探测，通过拓扑绝缘体碲化锡表面无带隙的特点实现中红外的高效探测，此外还有关于过渡族金属硫化物薄膜和拓扑绝缘体大尺寸单晶生长的研究。　　1.过渡族金属硫化物和拓扑绝缘体生长　　通过化学气相沉积技术，在常压下完成了直接在氧化硅衬底上生长出大面积连续的多层硫化钼薄膜。系统地探究了反应温度、生长时间和载气流量对硫化钼薄膜制备的影响程度，并且直接利用氧化硅上生长的硫化钼薄膜制备出了性能优异场效应晶体管。通过物理气相沉积技术，调节衬底的沉积温度，实现了在氧化硅衬底上直接制备出大尺寸的碲化铋单晶。　　2.高效近红外碲化钼-石墨烯异质结构光电探测器　　绝大部分过渡族金属硫化物受限于较大的带隙（>1.3eV）问题，始终停留在可见光波段的光电探测。石墨烯能够实现宽波段探测，但是零带隙的特点又使得器件的探测性能过低。为此我们通过利用一种新型的小带隙（1.1eV）过渡族金属硫化物-碲化钼，作为主要吸光功能层材料，利用石墨烯高载流子迁移率的特点和其形成复合异质结构，实现了在近红外波段1064nm的高效光电探测，响应度达到970.82AW-1，器件的光增益能够达到4.69×108，同时探测率为1.55×1011cmHz1/2W-1。同时这种范德华异质结能够直接在PEN衬底上制备出柔性光电探测器，5000次弯曲测试后在1064nm处依然可以稳定60AW-1的响应度。　　3.宽波段碲化锡光电探测器　　利用物理气相沉积法制备出拓扑绝缘体碲化锡的大尺寸晶粒，制备出对电极结构的光电探测器，实现了超宽波段的探测，一直从可见光635nm，通讯波段1550nm一直到中红外的4.6μm。器件的探测性能十分稳定，在中红外的4.6μm处达到了超高的响应度，约为4.17AW-1。