硫系元素过饱和掺杂硅材料具有宽光谱高吸收的特性，且掺杂元素在适当条件下能够释放价电子成为自由载流子，使掺杂层成为重掺N+层，这些特性使得硫族过饱和掺杂硅材料在红外探测、高灵敏度成像、集成光通信和光伏转换等领域都具有潜在的应用价值。本文通过飞秒激光辐照气相掺杂技术，实现硫过饱和掺杂硅材料的制备，并通过该种材料制备高性能的光电探测器。本文主要工作如下：　　1、利用飞秒激光技术在SF6气氛中制备硫过饱和掺杂硅材料，并制备基于该材料的N+-N异质结光电探测器。主要研究了基底、能流、退火条件、电极材料和钝化材料等对器件性能的影响，研究结果表明采用N型高阻硅、低能流、合适的快速热退火、铝电极和a-Si:H钝化有利于提高器件的性能和稳定度。通过该结果有针对性地优化器件性能，不断提高器件的响应度。　　2、搭建了光电探测器光谱响应测试系统，使用替代法能够准确测试样品的响应度；同时对所制备的光电探测器的性能进行了全面测试，主要进行的测试有：光谱响应度、暗电流、响应时间、结电容和频率响应等。　　目前制备的硫过饱和掺杂硅基光电探测器在宽光谱范围内(400-1200 nm)实现了高响应，器件的响应度随偏压的增加而增加，优化的器件在-0.5 V下的外量子效率就超过了100％，在850 nm下的响应度为76 A/W@-1.5 V，165 A/W@-3 V和227 A/W@-5 V；在1100 nm下的响应度为160 A/W@-1.5 V，351 A/W@-3 V和528 A/W@-5 V，比商用硅光电探测器高两个数量级以上，同时在-5 V下的红外响应达到134 mA/W@1330 nm和188 mA/W@1550 nm，其响应度略低于商用Ge红外探测器。典型器件的其他性能参数为：暗电流为~10μA@-3 V，响应时间约为20 ns，结电容为19.3 pF@-5 V，-3dB带宽约为1 kHz，计算得到器件的等效噪声功率为1.8×10-13 W/Hz-1/2。