以光为信息载体实现信息传递的光通信技术,凭借优异的速度传输性能和强大的信息容量成为现代社会最重要的技术之一。其中,与成熟互补金属氧化物半导体（CMOS）制造工艺兼容的各类有源、无源的硅基光子器件逐渐成为短程光通信中最具前景的技术。在这些光电子器件中,基于光子与物质相互作用实现光信号探测的光子型光电探测器,承担着光电转换的重要功能。目前硅基光电探测器已经广泛应用于可见光谱范围（0.4-0.7μm）,但是在通讯窗口1.31μm和1.55μm波段仍然存在较大的短板,其原因在于红外光子能量并不足以克服Si带隙（1.12 eV）诱导产生光电流。因此如何获得近红外波段（1.1μm以上）响应的高性能硅基探测器仍然是发展单片光电集成技术所面临的难题。近年来,硅基肖特基势垒探测器由于其具有独特的热电子发射机制而广受关注,其不仅能通过调节势垒高度实现室温下亚硅带隙光的探测,并且材料结构和制造工艺简单廉价,还具备开关比大、电导增益高和响应速度快的特点,成为实现硅基近红外光电探测器的有力之选。基于此,本论文以提升硅基肖特基结构红外探测器的性能为出发点,根据探测器的工作原理提出新的结构设计,通过在Si上制备具有ITO/Au的复合电极结构,获得了在1.1μm-1.55μm响应的超低暗电流硅基光电探测器原型器件。本论文的主要内容分为以下两个方面:1.硅基近红外肖特基光电探测器暗电流的抑制传统的金属-硅结构探测器由于金属电极强烈的反射致使器件普遍存在响应度低的缺陷。采用透明导电玻璃ITO代替传统金属可以有效地提升器件的响应度,但其过低的肖特基势垒也引发了暗电流过大的问题,严重影响了探测器的灵敏度。另外,具有高功函数的金属Au（功函数为5.1 eV）与Si能够形成较高的肖特基势垒,原理上可以抑制暗电流。结合以上两点,本工作首先在硅衬底上制备纳米级的100 nm ITO/6 nm Au复合电极,获得了硅基近红外光电探测器原型器件。实验测试结果表明,纳米Au层的插入有效地提高了器件的肖特基势垒高度从而大幅抑制了暗电流。器件在-1 V下的暗电流密度约为3.7×10-7 A/cm2,相比无Au插入的ITO/Si器件,暗电流密度降低了7000多倍,并且其在±1 V下的整流比高达1.5×108。该硅基光电探测器原型器件在1.3μm波段表现出良好的响应,相比于其他已报道的硅基肖特基近红外探测器件,暗电流密度得到近6倍的抑制,成为目前相似结构探测器所报道的最好结果。2.硅基近红外肖特基光电探测器响应度的提升对于探测器,除了暗电流密度之外,响应度也是一个重要的参数。虽然上述100 nm ITO/6 nm Au复合电极结构探测器的暗电流已经得到有效地抑制,但其电极对于近红外光的透射率仍旧较低,极大影响了器件在该波段的光响应。基于Au是延展性最好的金属,具备优越的成膜能力,我们通过优化中间插入层Au的厚度,在保证纳米Au层与衬底Si能够形成较高肖特基势垒进而抑制器件暗电流的前提下,实现了光响应的有效提升。最终制备的100 nm ITO/2nm Au/n-Si结构光电探测器的暗电流密度保持在10-7 A/cm2量级,同时电极光透性在近红外波段被大幅改善,器件的响应度得到大幅提升,获得了兼具超低暗电流、高响应、高整流比、响应频率在亚GHz的高灵敏硅基近红外光电探测器件。