具有广谱高效吸收特性的超饱和硫掺杂硅材料在遥感、光通讯及微电子等领域都具有重要的潜在应用价值，如何使材料本身吸收的光子最大限度地转换成光生载流子，成为该材料在器件应用方面亟待解决的问题。本论文分别采用皮秒激光辐照气相掺杂和离子注入加脉冲激光辐照的方法制备了超饱和硫掺杂硅材料，并利用该材料开展了超饱和硫掺杂硅探测器和太阳能电池的探索研究，主要工作和创新点如下：　　1.采用两种方法制备了超饱和硫掺杂硅材料：(1)在SF6气氛中采用皮秒激光辐照单晶硅表面；(2)利用脉冲激光辐照硫离子注入硅片表面。研究了激光通量、激光波长、扫描速率、扫描间距、离子注入条件和退火方式对材料表面形貌、电学性能和光学性能的影响。　　2.制备的硫掺杂硅材料在400～1100nm和1100～2700nm波长范围内的光吸收率分别大于90％和80％；纳秒准分子激光退火处理后，霍尔测试结果表明在超饱和硫掺杂硅材料中得到了5×1019cm-3以上的活性载流子浓度。初步探讨了这种材料的高效光吸收机理和超高电激活率原因。　　3.首次采用离子注入加皮秒脉冲激光辐照的方法研制了超饱和硫掺杂硅探测器。所研制器件在反向偏压下具有远高于商用硅探测器的光增益和近红外响应特性，在峰值波长1060nm处探测器的光谱响应度和外量子效率分别达到了60A/W和6931％，在1280nm波长处的响应度达到了72mA/W，与目前报道的国际最好结果持平。　　4.首次研制了背光面超饱和硫掺杂硅太阳能电池，研究了皮秒激光通量对电池性能的影响。所研制电池的初期光电转换效率达到了6.6％。