紫外光电探测器在紫外线告警系统、燃烧工程、医学领域和国防系统均有广泛应用,作为一种新型的光电检测技术已经成为光电检测的重点研究领域之一。随着半导体材料制备技术及性能研究取得的进展,具有高温耐性且只吸收紫外线,适合在恶劣环境中使用的宽禁带半导体材料逐渐发展成为当前高新技术领域科学研究的一个热点并得到应用。TiO₂作为宽禁带半导体材料之一,在光电检测、光催化、染料敏化太阳能电池、水污染物治理、空气净化等其他相关关键技术应用领域有广泛的应用研究。石墨烯是由一层碳原子经由sp²杂化紧紧地排列在一起,形成了一种蜂窝状结构,由于独特的结构,它所具有优异的电学和光学特性,使得它在传感器、储能和显示、半导体材料和生物医学等领域显示出广阔的应用潜力。本论文以TiO₂纳米管材料为基础,通过与高迁移率的石墨烯相结合形成异质结,深入研究材料形态和异质结优化对光电探测器光电性能的影响。首先,本文基于阳极氧化法制备了TiO₂纳米管。通过改变阳极氧化时间和电压,对不同的TiO₂纳米管进行了形貌表征,测试结果表明,随着氧化时间的增长,TiO₂纳米管的长度也增大,但达到一定氧化时间后,长度将随着时间的继续增加而减小;研究发现,在一定阳极氧化电压内,TiO₂纳米管的内径随着电压的增大而增大,呈线性关系。石墨烯与TiO₂纳米管表面（沿管的垂直生长方向）相接触,由于两者的功函数不同,在接触面形成了肖特基结,然后通过对不同阳极氧化时间的TiO₂纳米管制作的石墨烯-TiO₂异质结进行光电测试,与纯TiO₂纳米管器件相比,石墨烯-Ti O₂纳米管器件光电流明显增大,响应度显著的提高,达0.5A/W,比探测率达.3 3?10¹¹ cmHz^1/2W^-1。进一步研究发现,在TiO₂纳米管表面上（沿管的垂直生长方向）增镀一层TiO₂薄膜,优化石墨烯和TiO₂纳米管之间的接触,使接触更紧密平滑,可以增大光电流,进一步提升器件的响应度和比探测率,响应度高达72A/W,比探测率提升到了.1 2?10¹³ cmHz^1/2W^-1,大大提升器件的总体性能。综上所述,本文利用石墨烯和阳极氧化法制备的TiO₂纳米管构建的石墨烯-TiO₂纳米管异质结极大地改善了紫外探测器的光电性能。同时,在TiO₂纳米管上增镀TiO₂薄膜层,进一步提升了紫外探测器件的光电性能,从而为石墨烯-TiO₂纳米管异质结紫外光电探测器件的研制和应用奠定了基础。