光电探测器是实现光信号与电信号转变的关键部件,在环境监测、工业生产、光通信以及光成像等领域都有广泛应用,已经成为各国信息与技术革新的关键研究点。传统的光电探测器主要采用真空法进行构筑,与柔弹性、尤其是纤维状衬底兼容性差,无法满足当前柔性、可穿戴光电子器件的发展趋势,而溶液工艺可以解决以上问题。溶液工艺具有易于大面积构筑、兼容柔弹性甚至是纤维状等复杂衬底以及低成本的优势,在低维半导体材料的光电子器件中潜力巨大。然而基于全溶液工艺构筑的光电探测器研究极少,且在多种溶液工艺兼容性、薄膜质量以及界面接触等方面仍有待提升。本学位论文基于光电性能优异的Zn0低维结构材料,采用全溶液工艺构筑了全印刷柔性和纤维状自驱动的新型光电探测器;此外,采用溶液工艺构筑了基于CsPbBr3的高性能可见光电探测器,并进一步通过局域表面等离子体共振(LSPR)等方法实现探测性能的大幅提升,并阐述了其机理。主要的研究成果如下:(1)基于ZnO量子点墨水的全印刷柔性紫外光电探测器。针对在紫外波段具有优异光电性能的ZnO材料,首次展示了基于全喷墨印刷工艺构筑、低温UV后处理的紫外光电探测器。采用室温溶胶-凝胶法合成ZnO量子点,经过一定的溶剂配比得到可印刷的ZnO量子点墨水。进而采用喷墨印刷和UV后处理工艺组装得到粗糙度仅为1.21nm的ZnO量子点薄膜,此时相应的器件性能亦最佳,开关比大于103,响应时间<0.3s。进一步在PET衬底上构筑了柔性紫外光电探测器,可在弯曲状态下工作,且在弯折500次后性能保持稳定,展现出良好的柔性。全印刷、ZnO基光电探测器的研究,展现了溶液工艺构筑在柔性光电子器件领域的巨大潜力。(2)自驱动、全角度、纤维状的ZnO基光电探测器。采用水热法在锌线上制备结晶性良好、形貌均一、致密的ZnO纳米棒阵列,进而采用全溶液工艺构筑了结构为Zn/ZnO/PVK/PEDOT:PSS/CNT的纤维状光电探测器。其中,PVK与ZnO构成的p-n结在器件内部形成了内建电场;引入的空穴传输层PEDOT:PSS加快了空穴的传输效率;而PVK、PEDOT:PSS作为有机物,很好地包覆了ZnO纳米棒阵列,改善了器件的界面接触。基于以上特点,器件可实现自驱动,在无偏压、325nm激光照射下,开关比约为2,且在不同弯曲程度下均能稳定工作。基于纤维状的优势,该器件在0-360°的全角度入射光下,均能保持9.96mA/W的响应度。且在连续弯折100多个周期后,光电流衰减小于4%。纤维状ZnO基紫外光电探测器的研究为构筑柔性、自驱动、可穿戴的光电探测器起到了示范作用。(3)择优取向与等离子体共振协同增强的全无机钙钛矿CsPbBr3基可见光电探测器。采用低温重结晶法制备分散于有机溶剂的CsPbBr3纳米油墨。利用离心成膜组装致密的择优取向CsPbBr3薄膜,相应器件的光电流从0.67μA(滴涂)提升至2.77μA。进一步结合时域有限差分法(FDTD)理论模拟发现,引入Au纳米晶,由于LSPR增强效应提高了器件的光吸收能力,开关比从1.6×105提高至106,光电流也从245.6μA升高至831.1μA,增强因子高达238%。(4)基于二维钙钛矿CsPbBr3纳米片的高性能可见光电探测器。采用室温法制备了结晶性高、分散性佳、形貌均匀的二维CsPbBr3纳米片,进而采用滴涂工艺组装了外量子效率接近100%的光电探测器。随后,对比不同体积比例混合Au纳米晶与CsPbBr3纳米片构筑的可见光电探测器性能。当Au纳米晶的比例为5%时,探测器的各方面性能均最佳,线性动态范围可达12OdB。这是由于,一方面Au纳米晶的LSPR增强了器件对光谱的吸收,并拓宽了光谱响应范围;另一方面,在Au纳米晶和CsPbBr3纳米片之间发生了能量转移,促进了光生电子-空穴对的分离,进一步提升了器件的光电流,加快了器件的响应速度,其光响应下降时间从0.304ms降低到0.138ms。该研究内容为钙钛矿光电探测器走向实际应用奠定了理论与实验基础。