图像传感器具体广阔的应用前景,光电探测器是构成图像传感器的一种重要器件。由于比表面积大,基于低维材料包括一维(1D)的纳米结构和薄膜构筑的光电器件已成为一种重要的探测器。相对于一维纳米结构器件而言,薄膜与传统的金属氧化物半导体(CMOS)具有兼容的电子互补。然而,基于膜的光电探测器由于由纳米晶体组成的薄膜的载流子迁移率低,通常相关性能表现并不突出,但石墨烯是载流子迁移率很高的二维材料。以上两个特征使得石墨烯/半导体膜异质结成为光电探测器阵列的光电材料的一个有前景的选择。基于以上面临的问题,本文围绕薄膜和石墨烯两个方面进行了研究,首先,对原来的光敏材料由多晶ZnS纳米颗粒膜进行了单晶ZnS纳米线薄膜的光敏材料的更换;然后为了进行对照实验分别成功的实现了基于石墨烯/ZnS纳米颗粒膜异质结光探测器阵列和石墨烯/ZnS纳米线膜异质结光探测器阵列的构筑,并从光探测各项性能测试,此外还基于石墨烯/ZnS纳米线薄膜异质结光探测器阵列的高性能图像传感器进行了研究。研究发现:1.实验中制备出的石墨烯/ZnS纳米颗粒膜异质结光探测器在偏压为5V,光功率为1 mW/cm~2的条件下,通过开关辐射器件的这一波长为365 nm光源,得出石墨烯/ZnS纳米颗粒薄膜光电探测器的响应度为3.8×10~4A/W,光电流达到了6μA,可探测功率为10μW/cm~2。2.制备出基于石墨烯/ZnS纳米线膜异质结光探测器阵列并进行了相关的表征和相应的性能测试。结果显示,本实验中制备出的石墨烯/ZnS纳米线膜异质结光探测器在同等条件下各项性能测试上得到了较为明显的提高。在响应度、光电流和可探测功率上分别有2个量级、2个量级和1个量级的提高。达到了本实验设计之初的构想与期望。