在溶液法合成Cs₃Bi₂I₉前驱体溶液的基础上，采用添加BiI₃修饰Cs₃Bi₂I₉溶液的方法后得到Cs₃Bi₂I₉/BiI₃薄膜并制备出具有自供能特性的Cs₃Bi₂I₉/BiI₃薄膜光电化学型探测器。结果表明，添加的BiI₃以第二相形式存在于Cs₃Bi₂I₉薄膜中，形成两相混合结构。在紫外光（365 nm）单色光照射下，Cs₃Bi₂I₉/BiI₃探测器的开关比达到3 198，响应度和探测率分别为2.85×10^-3 A/W和3.77×10¹⁰ Jones。在绿光（530 nm）单色光照射下，Cs₃Bi₂I₉/BiI₃探测器的开关比达到1 172，响应度和探测率分别为6.9×10^-4 A/W和1.76×10¹⁰ Jones，同时展现出红光波段（625 nm）的良好响应。相较于Cs₃Bi₂I₉探测器，Cs₃Bi₂I₉/BiI₃器件探测性能均有大幅度提高，归因于BiI₃对非辐射缺陷的钝化作用。本工作首次尝试将Cs₃Bi₂I₉应用在光电化学型结构探测器中，通过BiI₃的修饰成功提高了器件性能，为低毒铋基钙钛矿的光电探测应用性能提升提供了新思路。

高速光探测器以获得更高的3 dB带宽为目标，减小器件台面面积能够使结电容降低从而提高带宽，但同时也增大了系统中的光耦合损耗。针对该问题，在高速光探测器衬底背面单片集成微透镜结构是一种有效的解决方案，该结构可通过补偿对准偏差来提高器件的光耦合效率。设计了一种面向数据中心应用的，与1.31 μm光探测器芯片单片集成的InP基微透镜结构；通过热熔法制作微透镜胶型，并利用电感耦合等离子体刻蚀实现微透镜胶型转移，电感耦合等离子体刻蚀过程选择SiCl₄和Ar作为刻蚀气体以保证实验的安全性；制备了一种直径90.3 μm、冠高18.5 μm、表面形貌光滑的InP基微透镜结构。单片集成微透镜的PIN光探测器在1.31 μm波长处，入射光偏离主光轴3°的情况下，光探测器的响应度仅下降4%。

为满足微光像增强器等微光传感器的高精度辐射定标需求，设计了宽动态范围微光照度源。该微光照度源由子积分球、母积分球、可调光阑和圆筒光阑组成。调节可调光阑面积，改变子积分球导入母积分球的辐射通量，实现了光源照度6个量级的调节功能，且保证了光源色温不变。圆筒光阑是具有双微孔光阑和消杂光挡板的筒状结构，可以将积分球亮度光源转化为均匀的照度光源。母积分球上设置了集成了半导体制冷片的硅光电二极管监视探测器，可实现光源照度的监测与设置。开展了宽动态范围微光照度源性能测试，测试结果表明：微光照度源的照度覆盖3.8×10^-6 lx~12 lx，非稳定度小于0.001 8%。

太赫兹在高速通信、生物医学、无损检测、空间探测和安全防护等众多领域有广阔的应用前景，然而高灵敏室温太赫兹探测器是其亟待解决的难题之一。新兴拓扑材料特殊的光电子学性质为太赫兹探测开辟了新路径。基于第一性原理计算第II类狄拉克半金属NiTe₂的能带结构及拓扑表面态，采用机械剥离法得到NiTe₂纳米片，通过集成电路工艺制备金属-NiTe₂-金属场效应晶体管，并测量其太赫兹光电流响应。结果表明，室温下NiTe₂响应度可达2.44 A/W，噪声等效功率约为14.96 pW/Hz^1/2，在零偏压自驱动下，响应度仍有2.25 A/W，噪声等效功率下降到9.55 pW/Hz^1/2，可与同类探测器媲美，且具有较大的线性度范围，在空气中也具有良好的稳定性。该器件良好的性能对进一步促进室温太赫兹探测器实际应用及集成具有重要意义。

转换效率是周期性极化铌酸锂（PPLN）波导的主要性能指标，其与温度具有很强的关联性。受限于工艺问题，波导各个通道之间的一致性很难保证。提出一种多通道波导的温度自动控制方法，该方法通过FPGA芯片获取与多通道波导对应的多个单光子探测器探测到的光子数，并通过相应均衡算法来处理各个通道的光子数，从而确定多通道波导的最佳温度工作点，达到自动调节波导温度的目的。通过FPGA实现半导体制冷片（TEC）驱动控制、具有主动淬灭和快速恢复功能的单光子探测器，并通过均衡算法实现多通道波导温度的自动控制，实现探测效率更均匀的多通道上转换单光子阵列探测器，极大地减少前期人力投入，避免人为因素导致的误差。

我们报道了一种基于SnS₂ / InSe垂直异质结的宽带光电探测器，其光谱范围为365-965 nm。其中，InSe作为光吸收层，有效扩展了光谱范围，SnS₂作为传输层，与InSe形成异质结，促进了电子-空穴对的分离，增强了光响应。该光电探测器在 365 nm 下具有813 A/W 的响应度。并且，在965nm光照下它仍然具有371 A/W的高响应度，1.3×10⁵%的外量子效率，3.17×10¹² Jones的比探测率，以及27 ms的响应时间。该研究为高响应宽带光电探测器提供了一种新的方法。

采用物理气相沉积法合成硒微米棒，并以银浆为电极制备了金属-半导体-金属结构的光电探测器。该光电探测器在3 V偏压和450 nm光照下具有快速的响应速度（上升时间=41 ms，下降时间=46 ms），优异的响应度（18.32 mA/W）和探测率（1.65×10⁸ Jones）。光谱测试表明器件具有从可见光到近红外的宽光谱探测能力（450-1550 nm）。此外，该器件还可以在无偏压下进行自供能探测。本研究将进一步完善硒半导体在宽光谱光电探测中的应用和发展。

系统研究了快速热退火对锌扩散的In_0.53Ga_0.47As/InP PIN探测器的影响。利用电化学电容电压和二次离子质谱技术分析了退火前后Zn和净受主的浓度分布，结果表明退火过程会影响杂质浓度，但不影响扩散深度。制备了不同退火条件的In_0.53Ga_0.47As/InP PIN探测器。器件测试反映，未退火的探测器在260~300K具有更低的器件电容和更高的激活能。通过暗电流成分拟合对器件暗电流机制进行分析，未退火器件表现出更低的肖克利-里德-霍尔产生复合电流和扩散电流，因而室温下未退火器件具有更高的峰值探测率。为了制备高性能低掺杂吸收层结构的平面型InGaAs探测器，快速热退火是不必要的工艺。

红外热敏探测器不管是在**还是在民用领域都有着非常重要的应用。传统的红外热敏探测器主要采用宽光谱吸收的方式，这虽然赋予了器件宽带响应的特点，但同时也会因为引入了不必要的辐射热导而增加本底噪声，从而限制了器件的探测性能极限。研究表明，具有窄带选择性吸收的热敏探测器在特定的条件下可以突破这一极限。经过精心设计的人工微纳结构不但可以实现波长选择性吸收来降低器件的辐射热导，而且由于其具有亚波长特性，还可以大大降低器件的热容，从而为实现高性能的红外热敏探测器提供了可能性。本文在简单介绍红外探测器基本概念的基础上，聚焦测辐射热计、温差电偶和热释电探测器件，回顾总结基于人工微结构体系的光谱选择性红外热敏探测器的相关研究进展。

光谱分离成像是一种可同时获取光谱信息、空间位置信息的探测技术，被广泛应用于地理、环境、生物、光学等领域，集成化是该技术的重要发展方向之一。提出了一种基于超透镜的光谱分离技术，采用选择性光谱响应单元结构对红、绿、蓝（RGB）三个波段的聚焦相位进行编码，基于单片器件即可收集不同位置的光谱信息，简化了获取光学信息的过程，推动了小型化光谱分离成像器件的进一步发展。