从紫外、可见到红外的高性能宽光谱探测器有着广泛的科技应用。这个工作展示了一种基于范德华力的石墨烯与其氟化功能衍生物的异质结光电探测器。发现了紫外(255纳米)到中红外(4.3微米)一致的宽光谱响应,与本征石墨烯光电探测器相比,器件的响应度有了三个量级的提高。宽光谱的响应是由于空间上不均一联合的sp2区域的协同量子限域效应,和sp3区域局域态对光生载流子的俘获行为。对sp3键角,和sp3/sp2区域的大小与比值的调控可实现对光电响应的调控。此外,区分了光电响应由于sp3和sp2纳米区域的不同光生载流子的俘获时间。该工作提出的方案对制备高性能宽光谱石墨烯光电探测器提供了新的思路。更进一步,以功能氟化的CVD石墨烯为例。区别于传统的等离子体刻蚀的“硬膜版”,展示了一种基于溶液的“软膜板”方法,实现了可选择的去氟化,制备了精度高达50纳米的石墨烯/氟化石墨烯横向异质结。由此避免了石墨烯转移过程中的氧等离子体刻蚀,原子尺度厚的高质量连续膜的表面得以保护,这对高性能尤其是高速光电探测极为重要。进而,制备了这种石墨烯横向异质结的MSM高速光电探测器,得到了从深紫外(200纳米)到近红外(1100纳米)的宽光谱响应。因为“软膜板”方法得到的少缺陷高质量的表面,实现了在深紫外波段的高响应度和超快响应时间。这种可大面积制备的独特方法为实现连续的二维横向异质结提供了新的思路,展示了对激发设计未来高速光电探测器的重要性。报道了一种高性能的柔性日盲石墨烯/超薄硅MSM紫外探测器。在近和中紫外波段,器件的性能可以与目前的氮化镓和碳化硅相比:响应度为0.47 A/W@3V,响应时间为1 μs,探测度达2.5 × 1010 Jones,紫外可见光抑制比达100。器件也是半透明的,在弯曲1000次后仍能保持性能稳定。此外,还展示了提出的石墨烯/硅图像传感器作为用户定制数码相机来取代CCD阵列的紫外成像潜力。最后,制备了高响应的基于油墨打印黑磷(黑磷/石墨烯/硅)的可见近红外探测器。