晶体硅材料具有易提纯、易掺杂等特点,且相关技术发展非常成熟,因而在半导体器件应用中得到了广泛的应用。但是,由于晶体硅的高反射率和直接带隙特点,使传统硅基光电探测器灵敏度低且不能探测近红外光。伴随光电行业的发展,纳米光子学的应用越来越广泛,光电子器件的特征尺寸越来越小,图形的复杂化程度也逐步提升。纳米压印刻蚀以其不受光刻波长限制、分辨率高、图形制作灵活、生产效率高等优势,成为微纳米制造领域最受关注的研究热点之一。本文以此为背景,对基于纳米压印刻蚀的新型Si-PIN光电探测器进行仿真研究,并在后期结合原理性器件的研制,进行了探测器功能特性的初期验证研究。本文采用纳米压印刻蚀工艺制备硅纳米孔柱阵列表面微结构,结合硅材料的元素掺杂能带改性,在半导体物理和器件物理等计算的基础上,对新型探测器的结构进行了计算和设计,并利用Silvaco TCAD软件对其进行了仿真研究,考察了新型光电探测器光电特性,最终将仿真优化结果用于指导器件的实际加工。基于具有能带改性的硅纳米孔柱阵列,Si-PIN光电探测器仿真结果表明:(1)新型探测器的峰值响应相较传统探测器有少许红移,峰值从980 nm移到1100 nm,量子效率43.80%,峰值响应度达到0.39 A/W;在1060 nm处,量子效率42.11%、响应度0.36 A/W。(2)新型探测器的暗电流和响应时间分别为0.54nA和7 ns,与传统探测器性能参数基本一致。最后,本文针对正照式Si-PIN单元探测器制备的工艺流程,在P层采用纳米压印刻蚀,制备基于硅纳米孔柱阵列的正照式Si-PIN原理性器件并进行功能验证,结果表明,在400 nm~1100 nm宽光谱范围内,新型探测器的响应度得到明显提高,且在1060 nm处的响应度较传统器件提高了67%。