近红外光（NIR）探测技术在**、通信和工业应用中发挥着重要的作用，巨大的市场需求带动了NIR光电探测器（PDs）研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs）可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子，并被禁带宽度更宽的半导体吸收，进而制备出性能优异的上转换PDs。然而，NIR窄带上转换PDs的实现仍然面临一些困难，例如稀土离子荧光量子效率低、需要高泵浦阈值才能实现可探测的上转换发光。在此，我们利用NaYF₄∶4%Er UCNPs与钙钛矿半导体层相结合，实现了1 550 nm的窄带上转换PDs。通过使用具有局域表面等离子体共振效应的银纳米棒层（Ag NRs）增强了UCNPs的上转换发光，从而降低了上转换PDs的泵浦阈值。基于Ag NRs/NaYF₄∶4%Er UCNPs/MAPbI₃ 复合结构的PDs的最佳响应度（R）和探测率（D^*）分别约为48.5 mA/W和5.7×10⁸ Jones。与纯UNCP/MAPbI₃ PDs相比，R和D^*均提高了一个数量级。我们成功地构建了一种简单的策略来制造出稳定的近红外窄带PDs。

以晶面<100>的硅片为研究对象，使用重复频率1 kHz的超快复合双脉冲作为激发工具，通过研究双脉冲之间的偏振夹角、延迟时间和脉冲数对周期性结构面积的影响，探究引起周期性结构演化的非线性电离动力学。实验结果表明，在激光能量密度为0.23 J/cm²、脉冲组合为100个的复合脉冲辐照条件下，正交偏振诱导的结构面积最小，相比于其他入射形式下诱导的最大面积减小率约为45%，这是因为局域场的反复调制抑制了周期性结构边缘烧蚀阈值的降低。在正交偏振时，随着两束脉冲之间延迟时间的改变，通过观察诱导结构面积变化可以分析从电子电离到物质喷发的连续过程。该复合脉冲调控技术可为研究超快激光诱导半导体表面周期性结构的偏振依赖性与电子电离效率提供参考，进一步的改进有望实现超衍射极限结构的快速诱导。

光电探测器在通讯、环境、健康和**等日常生活及****等领域中应用广泛。随着时代的发展，对光电探测器在灵敏度、响应速度及波长范围等方面的性能要求与日俱增。低维材料独特的电学及光电特性使其在光电子器件领域具有重要的应用前景。为了充分利用低维材料的优势，克服其暗电流大、吸收率低的不足，研究人员提出将铁电材料与低维材料结合，利用铁电材料的剩余极化作用形成强局域场调控载流子浓度以提高低维材料的光电探测能力。文中总结了近年来铁电局域场增强低维材料光电探测器的研究成果，介绍了铁电材料对一维纳米线、二维材料以及低维结型器件的调控和性能提升方面的相关研究。最后，对铁电局域场增强低维材料光电探测器的发展趋势进行了简要的总结和展望。

碲镉汞材料 (HgCdTe) 是第三代红外探测系统中使用的重要探测材料，其发展水平能基本反映当前红外探测器最优性能指标。近年来，天文、遥感和民用设备对探测器性能提出了更高的要求，这对HgCdTe红外探测器的设计和制备提出了新的挑战。HgCdTe红外探测器更精细的设计和加工技术为提高HgCdTe红外探测器性能提供解决思路。抑制器件的有害局域场、调控器件的有益局域场可以实现器件性能进一步的突破。但是，如何对HgCdTe光电器件局域场进行表征与分析，澄清HgCdTe光电器件中局域场相关的噪声及暗电流起源，是推动器件性能突破需解决的重要关键科学与技术问题。文中将总结HgCdTe红外光电探测器局域场表征与分析的研究进展，为新一代HgCdTe红外光电探测器发展提供基础支撑。

近红外光电探测器在夜视监控、生物医学、环境监测等诸多领域有广泛应用。由于二维石墨烯材料具有独特性质（零带隙结构、高载流子迁移率、功函数可调）使其在红外探测领域具有巨大潜质。为了充分利用石墨烯的优势，并克服其吸收率低、暗电流噪声大的不足，研究者利用局域场调控设计混合结构以提高红外探测器性能。文中总结了局域场增强石墨烯近红外光电探测器的研究成果，介绍了单吸收层局域场增强器件并分析基于不同类型感光材料器件的优缺点，进一步介绍了双吸收层局域场增强器件，对笔者所做的双吸收层器件中电流极性等相关研究进行了简述。最后对局域场增强探测器相关功能拓展领域研究进行了简介，对该类器件的发展趋势进行了简要的总结和展望。

红外探测在生物医疗、智慧城市、宇宙探索等前沿领域中有着重要的作用。近年来，以二维材料为代表的新型纳尺度半导体并以此形成的具有颠覆性意义的光电探测技术在探测灵敏度、极低暗电流、高工作温度等指标超越了传统薄膜器件的理论极限，是新一代红外光电探测技术有力竞争者之一。文中以局域场调控实现室温高性能光电探测为出发点，介绍了铁电局域场、层间内建电场、面内内建电场调控二维材料光电探测机理与器件实现方法；进一步，针对二维材料其尺寸效应引起的光利用率低或量子效率低的问题，提出了单边异质结和表面等离子激元增强结构的光电性能增强方法；最后列举了二维半导体材料在红外探测器领域的应用探索，展现了新型二维半导体红外探测器的应用潜力与前景，为新一代红外探测器技术提供了新方法和新思路。