黑硅是一种新型半导体材料,这种新型半导体材料具有非常优异的光电性能。黑硅表面微观结构为柱状森林,因而对光有很高的吸收率。它可以吸收近紫外到红外波段的光,吸收率高达90%。在光电探测器和太阳能电池的应用方面具有广阔的前景。同传统硅制备的太阳能发电片相比,用黑硅制备的太阳能发电片发电效率提高了几十倍,黑硅的发现为解决全球能源危机找到了新思路。黑硅技术能够很好的与现代MEMS技术相结构,实现光电系统的微型化、集成化与智能化,是现代光电探测器研究的一个重要领域。论文研究的内容具体包括以下几个方面：通过湿法刻蚀的方法,在硅片表面得到了一层形貌较好的黑硅层。用此方法制备的黑硅,方法简单,需求设备少,在简易化学实验室下即可完成对黑硅的制备,且制备的黑硅表面形貌优异,其孔径大小为50-80nm,深度可达500nm。在所制备黑硅层表面采用蒸镀的方法制备一层金属铝电极薄膜,采用MEMS技术光刻制备MSM结构电极,电极宽度与间距均为5μm。最终制备出的黑硅MSM光电探测器光电流可达129.9μA。对具有不同厚度Si3N4势垒层的黑硅MSM光电探测器的性能分析,得出结论：在30nm,60nm,90nm厚度Si3N4势垒层中,黑硅光电探测器势垒层的最佳势垒层厚度为30nm。当势垒层厚度为30nm,偏压为4V时,其光电灵敏度为0.274A/W,信噪比为28.7dB。探索了退火对黑硅光电性能的影响,发现退火能够提高黑硅材料的光电性能,其原因是热处理可以使得点缺陷重新分布并将黑硅-单晶硅界面处的空位重新构建。因此,器件的传输性能得到了提升。另一方面,由于快速退火较高的升温和降温速率,退火处理释放材料的张应力、减少了悬挂键密度。最后本论文还简略探索了干法刻蚀黑硅的方法,并简单分析了干法刻蚀制备黑硅的形貌特征。