金属、半导体及金属/半导体功能材料因其等离子体激元特性和良好的光学、光电特性被广泛应用在光伏、催化和生物医学等领域,金属/半导体功能材料甚至可能显示出不同组分之间性质和功能的互补或协同作用,从而被广泛研究。如今,随着纳米技术的最新发展,对生物材料、生物启发性材料和仿生材料的研究已扩展到微米和纳米级,促进了先进功能材料设计的重大突破。贵金属Au具有较高的化学稳定性,抗氧化性和良好的生物相容性等而成为一种重要单一组分材料。在半导体材料中,铜硫属元素化物Cu_xS由于其无毒、环保、可回收和带隙可调的优点引起了极大的关注。本研究将纳米技术与仿生技术相结合,以自然界中具有三维复杂多级精细结构的裳凤蝶前翅（T＿FW）为模板,研究了仿蝶翅结构的Au-Cu S和碳基仿蝶翅结构的Au-Cu_1.97S/Cu₂S光电探测器低角度依赖的光学特性、光热转换特性和自控温特性,制备了低角度依赖性可实现宽波段检测和自控温特性的光电探测器。通过结合FDTD方法和焦耳效应研究金属/半导体功能材料与T＿FW分层减反射光吸收结构耦合实现宽波段光吸收及光热转换的物理机制。结合第一性原理方法探究Au-Cu-S固溶体增强光电探测器光吸收特性的物理机制。主要研究内容如下:1.利用T＿FW的分层减反射光吸收结构解决了传统电子和光电子器件对入射光源的角度依赖性强的问题,使光电探测器在入射角度为0°～50°时均可实现高效的光吸收。2.利用T＿FW的自控温特性解决了传统电子和光电子器件在使用过程中过热现象导致应用受限的问题,在10°C、20°C和38°C时光电探测器均有良好的光吸收特性。随着温度升高,光电探测器的响应度（R_λ）和灵敏度（D*）表现出稳定的增大。3.利用自然氧化形成的Cu_1.97S解决了Cu₂S纳米材料表面易于氧化的问题和传统保护层材料与Cu₂S纳米材料之间不匹配的问题,获得更稳定的非化学计量Cu_1.97S起着保护层的作用。