光电探测器是一种非常重要的元器件,它能够将光信号转换成可分析电信号,在环境监测、工业控制、智能遥感、精确制导、健康医疗等重大领域扮演着至关重要的作用。半导体材料作为光电探测器的核心,其开发和升级对推进光电探测器升级和产业更新换代有关键性意义。近些年来,具有高效光电转换、高色纯度和量子效率、以及低成本且简便的液相制备方法的卤素钙钛矿迅速成长为一个明星材料体系。卤素钙钛矿拥有多变可调的晶体结构,拥有丰富的衍生子体系。其中,二维卤素钙钛矿凭借独特的优势（包括形貌各向异性、维度可调特性、良好的稳定性等）脱颖而出,在太阳能电池、发光二极管（light-emitting diode,LED）、光探测器等光电器件应用中取得了长足的进步。为了进一步了解二维钙钛矿材料体系,从而推进二维卤素钙钛矿在光电探测器中的实际应用,需要对二维钙钛矿材料家族的独特性能、合成方法及其合适的光电探测器应用领域进行更加深入的研究。本论文开展了相关研究,主要研究成果如下:（1）基于二维钙钛矿CsPbBr3纳米片的柔性光探测器。首先制备了二维钙钛矿CsPbBr3纳米片,并且研究了其相结构、形貌和光学性能。随后将二维形貌的钙钛矿CsPbBr3纳米片作为有源层,并利用常见的写字用纸作为衬底,用铅笔绘制了石墨电极,构筑了高效低成本的柔性光探测器。在相对低的偏置电压下（9 V）得到了很高的外量子效率（EQE）和响应度,分别为485%和2.1A W-1。纸衬底、石墨片电极和纳米片有源层都具有机械柔性,使其在器件弯曲时依然保持其功能性。本工作也对光探测器的柔性、可重复性和稳定性做了研究。最后,得益于简单且可重复的制备工艺,通过绘制电极阵列得到了一个整合的光探测器阵列,并以此得到了清晰的成像照片。（2）基于二维钙钛矿CsPbCl3的紫外光探测器。首先通过一种间接的二维层状钙钛矿中间相协助合成方法合成了二维钙钛矿CsPbCl3纳米片,从而解决了Cl基钙钛矿前驱体溶解性差导致的难以液相制备的问题。将溶解性更好的Pb Cl2与质子化的十八胺（OA+）反应,合成了具有二维形貌的Ruddlesden-Popper结构钙钛矿。随后将乙酸铯（Cs Ac）引入上述纳米片胶体溶液中,利用Cs+与OA+之间的置换反应,将Ruddlesden-Popper中间相钙钛矿转变成CsPbCl3,同时保留其二维形貌,从而合成了二维CsPbCl3纳米片。基于光电性能优异的CsPbCl3纳米片构筑了基于商业化电极构筑的平面探测器,展现出极好的探测性能,其中响应度高达3.64 A W-1（光强为1μW）,线性动力学范围高达107 d B,并展现出极好的湿气稳定性和光稳定性。（3）基于准二维层状卤素钙钛矿的水下光电探测器。提出了一种具有优异水稳定性的二维层状卤素钙钛矿体系,介绍了相应的光电探测器在全光谱水下光通讯应用中的优势。该二维层状钙钛矿体系具有强疏水性,即使完全暴露在水下也展现出良好的光电特性。同时,绝缘性的长链烷基胺极大地降低了器件的噪声,使光电探测器拥有很强的弱光探测能力。通过维度调控,可以使二维卤素钙钛矿产物的光响应覆盖整个水的透射波段（<800 nm）,从而实现全光谱水下光通讯应用。（4）基于二维层状钙钛矿优化的铅-锡钙钛矿CsPb0.5Sn0.5I3:PEA2Pb I4近红外窄带探测器。利用二维层状钙钛矿在多晶薄膜制备时的取向性生长的特性,将二维钙钛矿PEA2Pb I4作为添加剂,改善了三维钙钛矿CsPb0.5Sn0.5I3多晶薄膜的结晶性和薄膜覆盖性,实现了高性能的近红外探测器。特别地,探测器的带宽和检测极限可分别达到543 k Hz和0.33 n W,并且具有极低的噪声电流(1.65×10-13 A Hz-1/2)和极高的比探测率(5.4×1014 Jones)。同时设计了精密的全介质光学微腔（NPB/（Li F/NPB）~5/Li F/Li F/（NPB/Li F）~5NPB）,将其搭载在上述红外探测器上,构筑了半高宽小于50 nm的窄带近红外光探测器。最后探索了该光探测器在生物检测中的应用。