近年来随着智能手机、平板电脑、可穿戴设备等电子消费品的日益火爆,对芯片、显示器件和光传感器的需求不断增加,而这些产品的更新换代离不开半导体材料的不断发展,实际生产和生活对半导体材料和半导体器件提出了更高的要求。铁电材料由于其优异的物理性质在多功能器件领域具有广阔的应用前景,铁电材料BiFeO₃同时具有铁电材料的铁电性质和半导体材料的能带结构,这让其拥有了很大的应用潜力,从而备受研究人员的关注。但在实际中铁电BiFeO₃材料还有很多不足限制了该材料的应用,而相关报道指出稀土元素掺杂可有效改善BiFeO₃薄膜的性能,论文选择在BiFeO₃薄膜中掺杂La来改善薄膜性能,进而制备性能良好的BiFeO₃/ZnO异质结紫外光电探测器。论文首先利用溶胶凝胶法成功制备了一组不同热处理时间的La掺杂BiFeO₃薄膜,对制备的BiFeO₃薄膜进行了XRD和透射光谱的测试。XRD测试结果表明采用溶胶凝胶法确实制备出了高质量的La掺杂浓度为10%的铁电BiFeO₃薄膜。紫外-可见透射光谱测试表明薄膜光学性能良好,通过吸收边的位置移动可以判断出La掺杂减小了BiFeO₃薄膜的光学带隙。根据透射谱利用线性外推法计算了薄膜的光学带隙,制备的La掺杂BiFeO₃薄膜光学带隙为2.5e V左右,再次证明La掺杂减小了BiFeO₃薄膜的光学带隙。为了进一步研究La掺杂减小了BiFeO₃薄膜的光学性能,论文以克拉默-克朗尼挌关系为出发点,经过一系列的数学推导得到了通过薄膜透射光谱计算薄膜光学常数的一系列公式和方法。以推导出来的公式为蓝本,用Python语言编写出了一套计算半导体光学常数的程序,开发出了一套获得半导体光学性能的有效方法。利用编写出来的计算半导体光学常数的程序对制备好的BiFeO₃薄膜透射光谱数据进行光学常数的计算,成功得到了我们制备的La掺杂铁电BiFeO₃薄膜的光学常数（薄膜的折射率、吸收系数、消光系数、介电常数的实部和介电常数的虚部）,并对得到的计算结果进行了分析。之后计算了一组不同热处理时间的La掺杂铁电BiFeO₃薄膜的光学常数,并对薄膜的光学性能进行了研究,分析了不同热处理时间对制备的La掺杂铁电BiFeO₃薄膜的光学性能的影响。为了研究BiFeO₃/ZnO异质结紫外光电探测器的光电性能,论文利用Silvaco TCAD的二维器件仿真器ATLAS模拟设计了我们的La掺杂铁电BiFeO₃薄膜和ZnO构成的异质结紫外光电探测器,给出了设计好的用于后续仿真实验的探测器结构设计图。论文接着用二维器件仿真器ATLAS仿真了BiFeO₃/ZnO异质结紫外光电探测器的整流效应和光电探测性能。为了进一步分析器件能带结构对其电学响应的影响,我们绘制了Pt/BiFeO₃/ZnO/ITO器件的能带结构示意图,并且根据器件的能带结构图分析了器件电学方面的测试结果。为了仿真器件的光电性能,实验进一步用此软件的二维器件仿真器模拟了器件在紫外光照下的IV响应,研究了器件的光电探测性能。论文探究了BiFeO₃/ZnO异质结紫外光电探测器在不同波长和光强的入射光照射下的光电性能,同时论文还研究了BiFeO₃和其他两种半导体形成的异质结探测器的性能,利用二维器件仿真器分别模拟了BiFeO₃/ZnSe异质结光电器件和BiFeO₃/ZnS异质结光电器件的光电性能。本论文的研究内容对紫外光电探测器的性能提升和应用拓展都具有很重要的意义。