由于黑硅具有特殊的表面形貌结构及良好的宽光谱吸收特性,近几年来受到国内外学者广泛关注。目前这一新型材料在太阳能电池、光电探测等领域中的应用研究已逐渐深入。我们搭建了一套飞秒激光刻蚀黑硅实验光路系统,利用该系统制备硫和硒掺杂黑硅,对不同实验参数下加工黑硅表面形貌进行研究,分析比较背景气体类型、激光能量密度、激光刻蚀脉冲数目对硒掺杂黑硅表面形貌影响。测试不同条件下加工黑硅样品光学吸收特性,比较分析背景气体类型,Si基片上覆盖单层和双层薄膜,激光能量密度和扫描激光脉冲数目对加工黑硅材料光学性能影响。对制备硒掺杂黑硅材料,采用EDS分析其表面元素成分。分析表明,掺杂黑硅在400-2200nm的高吸收,主要是表面微结构对光的多重反射、引入的杂质能级和缺陷能级等因素引起。对飞秒激光刻蚀黑硅上制备电极后的电学性能研究表明,制备的黑硅表面与金属之间形成欧姆接触,同时载流子迁移率和电阻率都会下降,并且掺杂黑硅相比于没有掺杂黑硅,载流子密度具有一定提升。在掺杂黑硅上制备N+/N结二极管,研究退火对其影响,在1064nm入射激光下测试其最大光电响应度能达到0.32A/W。用第一性原理仿真S和Se元素掺杂硅的能带结构和光学性能表明,掺杂后的Si能带图出现了两条杂质能级,我们在理论上解释了S和Se掺杂到Si中一定浓度时,掺杂半导体Si的导电性发生转变。