光电探测器作为信息生活中传递信息的主要载体,是信息生活中不可分割的重要器件。在光通信领域、工业控制领域、军事领域都有着广泛的用途,是新兴的物联网、云计算、大数据等技术的物理层基础。最近二维材料光电探测器吸引了越来越多的关注,但是二维材料光电探测器,由于其超薄的厚度,一般吸收率比较低。而获取更高、更快、更宽的光电探测器成为大家的研究目标,本文主要的研究对象是如何提升光电探测器的性能。为了提高光电探测器的响应速度和响应度,其一通过对器件的结构设计,制作了一种垂直超短可控沟道,器件结构及其顶电极所形成的金属等离激元,为高响应度和快速光电探测器提供了一种思路;其二通过氧化石墨烯量子点修饰二硫化钨,利用量子点的光栅效应提高二硫化钨基光电探测器的响应度。1、垂直微纳结构的设计、制备及其光电应用我们设计了一种“金属-绝缘层-金属”的垂直短沟道结构,其沟道长度由绝缘层厚度决定,利用原子层沉积技术可以把沟道控制得很短。短沟道可以保持住光电探测器件的光响应速度,而且由于顶电极是微纳小孔金属,可以产生等离激元增强光吸收,从而提高光电流。由于石墨烯自身吸光率低、零带隙的原因,导致光响度很低。为了解决这一个问题,可以采用我们上述的器件结构,通过顶电极小孔金属增强光吸收,来得到高速和高响应度的光电探测器。2、氧化石墨烯量子点-二硫化钨光电探测器利用溶液旋涂的方法,把氧化石墨烯量子点修饰二硫化钨,提高二硫化钨光电探测器的光响应度。其响应度从原来的0.26 mA/W提高到了 12.5 mA/W。其光响应度提高了 48倍。而且氧化石墨烯量子点是绿色环保、低耗的量子点,对环境影响较小。响应度的提高主要的归因于两个:第一是两种材料在界面处形成的内建电场,第二是氧化石墨烯量子点的光栅作用。总之,我们成功的运用氧化石墨烯量子点-二硫化钨光电探测器实现了高响应度的光电探测。为以后的光电器件探索提供了参考和思路。