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。

通过第一性原理计算了第Ⅱ类狄拉克半金属二碲化铂（PtTe₂）的能带结构及拓扑表面态，使用机械剥离法制备出层状PtTe₂，通过微纳加工制成金属-PtTe₂-金属场效应晶体管，并进行了基于第Ⅱ类狄拉克半金属PtTe₂的场效应晶体管器件在太赫兹波段的光电流响应研究。该器件对太赫兹具有明显的光响应，响应度达到了3.85 A/W，等效噪声功率约为4.81 pW·Hz^-1/2，其在低能尤其是太赫兹波段有着广泛的应用前景。

在过去的十年里，材料的拓扑相变以及它们的奇异物理现象在固态电子学领域掀起了研究热潮。近些年来，人们开始在其他系统中重现和模拟电子体系中的各种拓扑现象，包括冷原子气体、离子阱、光子学、声子学、机械波和电路体系。在这些体系平台中，由电感电容所组成的拓扑电路因具有高度灵活的设计自由度、高性价比、易加工和易集成的独特优势而备受关注。除此之外，在拓扑电路中可以方便地设计具有任意长程耦合、非线性、非互易、增益等效应的拓扑模型，从而实现很多在电子体系和光学体系中难以实现的非线性、非阿贝尔和非厄米的拓扑相变材料。本文作为拓扑电路领域的第一篇综述，系统性地回顾了过去六年拓扑电路领域的主要进展，重点关注其理论建模、电路设计与实验测量，并对拓扑电路与电子和光学体系中的拓扑绝缘体着重进行讨论和区别。本综述涵盖了多种不同类型的拓扑电路，包括含有非平庸边界态、高阶拓扑角模式以及外尔粒子的厄米拓扑电路，拥有拓扑节线和节点态的高维拓扑电路，具有趋肤效应和由增益/衰减导致的非厄米拓扑电路，自感应拓扑边界态的非线性拓扑电路，以及具有非阿贝尔规范场效应的拓扑电路。

物质拓扑态的发现是近年来凝聚态物理和材料科学的重大突破。由于存在不同于常规半导体的特殊拓扑量子态（如狄拉克费米子、外尔费米子、马约拉纳费米子等），拓扑量子材料通常能表现出一些新颖的物理特性（如量子反常霍尔效应、三维量子霍尔效应、零带隙的拓扑态、超高的载流子迁移率等），因而在低能耗电子器件和宽光谱光电探测器件领域具有重要的研究价值。本文综述了拓扑量子材料的特性与制备方法以及在光电探测领域的发展现状，重点讨论了拓扑绝缘体与拓扑半金属宽光谱光电探测器的器件结构与性能，同时也对拓扑量子材料在光电探测器领域的发展前景进行了展望。