近年来,纳米材料与电子技术方兴未艾,紫外光电探测领域也得到了迅猛发展,具有高性能的紫外光电探测器（UVPDs）逐渐被广泛应用于军事和民用领域。基于一维TiO2纳米结构的电化学紫外光电探测器（EUVPDs）作为一种新型的液结光伏型紫外探测器,由于其结构相对简单、制备成本低以及无需施加任何外加偏压便可长时间工作的优势,得到了研究者们的广泛青睐。然而,大多数基于一维TiO2纳米结构的自供能EUVPDs,往往缺乏分离电子-空穴对的有效机制,因此界面电荷复合率较高,响应度、灵敏度、光谱响应范围以及长期稳定性也有待进一步提高。针对以上问题,本论文以一维TiO2纳米棒阵列结构为主要材料,通过自掺杂、表面敏化修饰以及优化器件结构等手段,进一步提高器件的紫外光电响应性能以及扩展其应用范围。本文的主要研究工作和创新如下:（一）使用TiO2纳米棒阵列（TNRAs）作为光电阳极材料,增强EUVPDs的光电响应性能。通过一步水热法制备合成整齐有序的TNRAs,然后在氩气气氛下下进行退火处理,利用自掺杂效应在TiO2晶格中引入Ti3+和OVs缺陷,进而诱导产生缺陷态能级,不仅可以有效增加半导体材料中载流子浓度,还可以改善光电阳极的光电导,从而有利于光生载流子在电极/电解液界面的迅速传输和分离以及电解液中氧化还原对的快速循环再生,最终使得器件的光响应电流得到巨大的提高。（二）将ZrO2@Ar-TNRAs异质结构作为光电阳极材料,进而改善EUVPDs的光电响应性能。ZrO2@Ar-TNRAs复合结构在一定程度上可以促进光生电子-空穴对的有效分离,并且抑制光生电子与电解液中S2-的直接复合,从而增强器件的光电响应性能,最终得到基于最佳敏化时间的ZrO2@Ar-TNRAs（S2）样品。（三）优化改进器件结构以及封装形式,进一步增强EUVPDs的光电响应性能。首先,选用Pt作为器件的对电极,不但可以对器件内部发生的氧化还原反应起到良好的催化作用,而且还可以反射一部分入射光,从而有效增强对入射光的利用效率,使得器件的光电响应性能得到显著提高。其次,与硫基（S2-/Sx2-）水溶液相比,碘基（I-/I3-）有机电解液的选用,使得光解水产氢过程得到有效抑制,器件的长期可靠性也得到了巨大提高。最后,相比于传统的器件封装形式,采用光电阳极与对电极紧密接触的封装结构,两者之间的距离会大大缩短,在提高载流子运输速率的同时,也降低了光激发产生的电子与空穴快速复合的可能性,从而促进了光响应电流的进一步增大。（四）在ZrO2@Ar-TNRAs复合结构表面修饰金属性单壁碳纳米管（m-SWCNTs）,进一步改善EUVPDs的综合光电响应性能。SWCNTs可以与TiO2纳米棒相互交织缠绕构成三维导电网络结构,不仅极大地增强了其光捕获能力,而且导电性良好的SWCNTs还可以作为空穴传输载体,很大程度上促进了光生载流子的有效分离和迅速输送,并且SWCNTs表面充足的反应位点还能够为氧化还原对的循环再生提供有力保障。此外,由于表面等离子体共振效应的影响,m-SWCNTs能够俘获一部分可见光并且生成高能态的热电子,直接跃迁到TiO2的导带能级,这样就进一步增大了材料内部的载流子密度,最终使得器件的紫外可见光电响应性能得到显著增强,并且扩宽了器件的响应波段范围。本文所研究的以I-/I3-作为电解液、Pt作为对电极的基于SWCNTs/ZrO2@Ar-TNRAs样品的EUVPDs的最佳光响应电流密度可达7.14 mA/cm2,光响应度为158.67 mA/W,开/关电流比为 1.59 × 105,比探测率为 3.17 × 1013 Jones（Jones=cm·Hz1/2/W）,量子效率为53.39%,光响应时间为0.08 s。