当代社会,能够将光信号转化为电信号的光电探测器在军事、生活等各个方面都扮演着重要的角色。有机无机钙钛矿材料（例如CH₃NH₃PbI₃）相较于传统的光电材料,具有可调带宽、载流子迁移率高、光吸收能力强、发光效率高等优点。随着钙钛矿太阳能电池的成功应用,钙钛矿光电探测器例如光电二极管和光电晶体管,也成为一个研究热点。钙钛矿材料在300 nm至780 nm之间的光电转换具有非常高的外量子效率,制备的光电二极管器件可以探测到很小的光信号（入射光功率密度可低至1 pW/cm²）;同时,光电晶体管具有很高的开关比（3×10⁵）以及低暗电流(1×10^-9 A)。然而,钙钛矿薄膜及其光电子器件的稳定性和寿命是一个尚未解决的关键问题:钙钛矿薄膜难以在空气环境中保存很长时间,暴露在大气中遇水氧会快速分解,导致器件最终失去光电响应。针对钙钛矿薄膜存在的问题,本论文开展相关研究,并获得以下成果:1.提出无水溶剂制备法,解决钙钛矿薄膜在空气中遇水分解,不能长时间存放的问题本文对两种有机溶剂进行除水后,制得无水溶剂,然后将这两种溶剂混合后溶解甲基碘化铵和碘化铅制备前驱液,在使用一步法制备薄膜时采用甲苯作为反溶剂,使用溶剂蒸汽退火法,使薄膜表面缺陷减少,在空气中更加稳定。未封装的探测器在大气环境中存放半个月后,暴露在空气中的钙钛矿薄膜形貌无明显变化,器件仍然具有一定的光响应（为初始值的29%）。2.制备了异质垂直光电二极管结构器件,获得了较好的光电探测性能本文以CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜作为光吸收层,制备了ITO/CH₃NH₃PbI₃/Ag和ITO/PEDOT:PSS/CH₃NH₃PbI₃/PCBM/Ag两种结构的探测器。三层结构探测器响应率为500 mA/W,比探测率为5.4×10⁶ Jones,响应时间为1 ms。为了克服三层结构器件暗电流过大(1×10^-6 A/cm²)的缺点,设计出五层结构探测器,器件暗电流可以达到1×10^-9A/cm²,大大降低了器件的暗电流,响应率达到50 mA/W,比探测率为2.7×10⁷ Jones。3.通过对钙钛矿薄膜的硒掺杂,将探测波长扩展至近红外波段由于CH₃NH₃PbI₃的截止波长为780 nm,为了扩大其探测范围,使其在可见光和红外波段都能实现探测功能,本文使用往钙钛矿前驱液中加入硒粉,充分搅拌反应的方法,增强其近红外探测能力。硒掺杂后,由于形成Pb-Se杂质能级,薄膜在800¹000 nm波段的光吸收能力明显增强。使用850 nm的红外LED作为光源时,器件的响应率可以达到600 mA/W,比探测率达到1.7×10⁷ Jones。4.探索了柔性衬底上钙钛矿薄膜光电二极管的工作性能为了将钙钛矿探测器件应用于柔性以及可穿戴领域中,本论文基于CH₃NH₃PbI₃薄膜在薄膜电极上制作了柔性器件。经过测试,未弯折时,器件响应率为40 mA/W;该器件曲率半径为0.5 cm时,响应率变为初始的25%;曲率半径为0.3 cm时,响应率变为2.5%;当曲率半径为0.1 cm时,响应率为0,失去探测能力。该柔性器件经过500次的弯折后,响应率从40 mA/W变为22 mA/W。