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石墨烯(Graphene,Gr)具有独特的电学与光学性能,因此被越来越多科研工作者应用于光电探测领域。由于Gr/Si异质结光电探测器制备工艺简单,并且在可见-近红外光范围具有较宽的探测波段,因此备受研究人员关注。然而,Gr与Si具有较弱的光吸收特性,因此,Gr/Si异质结的光电性能较弱。由于过渡金属硫化合物(TMDs)具有独特的光电性能,同时可通过范德华力进行堆叠组装,对Gr/Si异质结界面进行修饰,可以有效地提高光电探测性能。基于此,本文主要研究如下:(1)二维材料的转移。首先对Gr进行湿法转移工艺的改善,在转移过程中,采用二次旋涂PMMA的方法与在空气环境中退火去除PMMA的方式,改善了Gr易于产生破损以及PMMA难以去除的问题。随后采用机械剥离与干法转移的工艺,成功制备了较大面积的多层PdSe2材料,为器件的制备做好准备。(2)制备硅纳米线结构对Gr/Si器件的界面进行修饰。为了进行对比分析,分别制备了Gr/Planar Si器件与Gr/SiNWs器件。实验结果表明两种器件在可见-近红外光波段都具有明显的光电响应,而采用硅纳米线结构进行器件的界面修饰后,其最高响应度提升了80%,归一化探测率提高了一个量级。(3)为了研究PdSe2材料作为Gr/Si器件的界面修饰层对器件性能的影响,分别制备了具有微米尺寸级别结区的Gr/PdSe2/Si器件与Gr/Si器件进行对比研究。两种器件的探测波段均为450nm1000nm,并且均在650nm处具有最高响应度。而采用PdSe2材料进行Gr/Si器件的界面修饰后,器件的性能有了较大的提升,Gr/PdSe2/Si器的最高响应度约为56A/W,比Gr/Si器件高了两个量级,同时探测率也提升了两个量级,并且由于PdSe2的引入,器件具有质量较高的界面,因此Gr/PdSe2/Si表现出明显的光伏效应。但由于引入了多层的PdSe2材料,载流子的寿命增加,最终导致了器件具有较长的响应时间(28.38ms)。最后对两种器件的稳定性进行了测试,发现置于空气环境中28天后,Gr/PdSe2/Si器件的性能几乎没有发生改变,而器件Gr/Si的光电响应十分微弱,因此引入PdSe2材料作为界面修饰层后,器件具有较高的稳定性。