横向光电效应作为精密传感器的重要工作机理,根据其测量方式不同,可分为侧向光伏效应和双极性电阻效应两个部分。本论文围绕如何获得灵敏度强、精确度高、稳定性更好的基于横向光电效应的传感器,从以下三个方面开展研究:1、使用导电能力更好的多壁碳纳米管（MWNTs:Multi-walled Carbon Nanotubes）进行MWNTs-SiO₂-Si结构双极性电阻效应的增强研究。通过对比分析MWNTs的光谱透射率曲线和MWNTs-SiO₂-Si结构光谱反射率曲线,我们发现MWNTs-SiO₂-Si结构对波长为532nm的激光吸收能力更强,获得的双极性电阻效应的电阻灵敏度达到32.63kΩ/mm。测量MWNTs-SiO₂-Si结构正负偏压下对称的双极性电阻效应三维表面图,并对电极连线及其垂直方向上的灵敏度进行分析。本论文提出有效电子密度理论并解释了双极性电阻效应的产生机理。通过平衡状态下的电子分布模型提出了MWNTs-SiO₂-Si结构的能带图,并分析了电子运动过程中的能量损失。2、增加可发生电子干涉的多孔结构的硅藻土（Diatomite）薄膜,进行MWNTs-Diatomite-SiO₂-Si结构侧向光伏效应的增强研究。使用波长为532nm的激光作为照射光源,比较不同激光功率条件下MWNTs-Diatomite-SiO₂-Si结构的电压灵敏度,当功率增大到10mW时,电压灵敏度为117.04mV/mm。与此同时,电压灵敏度随电极间距的不断增大而降低,当电极间距增大到10mm时,电极间的电压-位置关系曲线呈非线性关系。利用开有小孔的绝缘层（Insulator）建立数学模型,根据电子干涉理论对MWNTs-Insulator-SiO₂-Si结构模型进行电子运动过程分析,提出了MWNTs-Diatomite-SiO₂-Si结构侧向光伏效应的增强机理,为侧向光伏效应的增强研究提供了新的思路。3、用禁带宽度较窄的Si-Si_0.7Ge_0.3-Si异质结构代替普通Si半导体衬底,进行Si-Si_0.7Ge_0.3-Si及MWNTs/Si-Si_0.7Ge_0.3-Si结构横向光电效应的增强研究。对比Si半导体和Si-Si_0.7Ge_0.3-Si异质结构的光谱反射率曲线,发现Si-Si_0.7Ge_0.3-Si异质结构对可见光的吸收作用大于普通的Si半导体。实验结果表明Si-Si_0.7Ge_0.3-Si结构和MWNTs/Si-Si_0.7Ge_0.3-Si结构两电极连线上的电阻-位置函数关系曲线均为非线性关系,但具有较大的电阻变化率,分别为3489.31%和4534.37%。与电阻-位置函数关系不同的是,对应的电压-位置函数关系曲线符合侧向光伏效应线性相关的特点。Si-Si_0.7Ge_0.3-Si结构两电极间的电压灵敏度为211.1mV/mm,而增加了导电层的MWNTs/Si-Si_0.7Ge_0.3-Si结构的电压灵敏度为288.4mV/mm,明显优于MWNTs-Diatomite-SiO₂-Si结构的电压灵敏度53.34mV/mm,从而进一步提高了侧向光伏效应的灵敏度,为高灵敏度传感器的研究奠定了一定的基础。