作为传统的热电材料Sb₂Te₃和Bi₂Se₃,近年来被揭示为拓扑绝缘体,而拓扑绝缘体为全新的量子物质形态,引起了越来越多的科学家的关注,其光电效应、热电效应更是研究的热点。在本论文中,采用了分子束外延（MBE）技术在P-Si（111）衬底和InP（111）A/B衬底上生长Bi₂Se₃薄膜,同时采用了物理气相沉积（PVD）在P-Si（111）衬底上生长Sb₂Te₃薄膜,以此来获得不同的异质结构。另外,采用X射线衍射（XRD）分析技术分析了薄膜的结晶质量。薄膜结晶质量的高低决定了异质结的质量,异质结的质量决定了异质结器件的质量。因此,实验中选取了质量较好的样品组装成光电探测器件。采用背入射（模拟太阳光垂直入射衬底）测定了异质结的光电性质,进一步测定了背入射的环境下异质结的外量子效率和响应速率。实验结果表明,当采用背入射方式进行实验时,P-Si（111）衬底作为天然的低通滤波片,Bi₂Se₃（Sb₂Te₃）/H-Si肖特基结可以实现对中心波长为1030nm单色光的有效探测,同时具有强反光性质的Sb₂Te₃和Bi₂Se₃薄膜作为背反射层,能够增加器件对光的二次吸收,有效提高器件性能。通过超高速光脉冲实验,进一步得出该肖特基探测器反应速度为¹ms。具体工作如下:第一,采用MBE技术在P-Si（111）生长单晶Bi₂Se₃薄膜,在薄膜的生长过程中采用了2种表面钝化手段,薄膜的结晶质量用XRD技术进行分析。通过对比薄膜的XRD衍射图样,两种钝化表面均获得高质量单晶薄膜,而且Bi钝化的Si（111）衬底表面生长的薄膜具有更好的结晶质量。通过简单的电学测试,两种钝化手段所得异质结均有二极管特性,而且在背入射的情况下,异质结的光电性质被测定。H钝化异质结存在明显的光电效应,而Bi钝化异质结不存在。对H钝化异质结进行光电转换效率的测试并得到结果为0.084%。进一步的外量子效率测试中,H钝化异质结在800nm到1200nm波段有明显的外量子效率且在1030nm处出现最大的外量子效率为14.7%。随后测定的异质结的响应速率为接近1ms。第二,采用PVD技术在H钝化的P-Si（111）衬底上生长单晶Sb₂Te₃薄膜,运用XRD技术对薄膜的结晶质量进行分析。衍射图样显示在H钝化的P-Si（111）衬底上可以得到高质量的单晶Sb₂Te₃薄膜。对Sb₂Te₃/H-Si异质结进行电学与光学性能测试,数据表明该异质结存在着典型的二极管特性以及明显的光电效应。经试验检测背入射条件下该异质结的光电转换效率为0.072%。在外量子效率的测试中,异质结在800nm到1200nm波段出现较为明显的外量子效率,且在1030nm出现了外量子效率的最大值15.5%。进一步对异质结响应速率进行测试,得出响应速率为0.8ms。第三,采用分子束外延技术分别在InP（111）A与InP（111）B衬底上生长单晶Bi2Se3薄膜。由于InP易碎的特性,在处理InP（111）A与InP（111）B的过程中,常规的清洗技术很难获得适合Bi₂Se₃薄膜生长的理想洁净表面,反射式高能电子衍射装置（RHEED）图样展示了生长的过程中结晶质量变化,薄膜前期结晶质量较差,但增加了表面平整度,随之结晶质量变好。进一步的采用XRD技术进行薄膜结晶质量分析,在InP（111）A与InP（111）B衬底上可以获得单晶Bi₂Se₃薄膜。对其衬底与薄膜之间的异质结进行简单的电学性质测试,Bi₂Se₃/InP异质结的连接方式为欧姆接触。