基于传统半导体材料（诸如:硅、锗、铟镓砷等）的光电探测器制作成本昂贵,且仅仅可以用于制作小面积的平面芯片。基于液相合成等成本低廉的非传统方法进行制备的胶体量子点半导体材料的出现为制作高性能及柔性电子器件提供了可能。通过构建异质结,可以实现将两种或两种以上具有不同能级的材料整合在一个复合材料系统中。为研发基于红外胶体量子点的宽光谱探测、超快响应以及高探测灵敏度的光电场效应晶体管,本论文采用红外胶体量子点（包括PbS、PbSe和Cu In Se2量子点）同新型钙钛矿薄膜材料、新型二维材料以及新型钙钛矿量子点材料复合构建半导体异质结的方式,从材料、器件结构以及光敏物理机制三个方面着手展开研究工作。本论文的主要工作包括以下内容:1.分别针对提升光电场效应晶体管的性能包括探测波长范围、响应时间和响应度等,结合红外胶体量子点的材料优势通过构建异质结,研究了CH3NH3Pb I3钙钛矿薄膜材料同PbSe胶体量子点构建异质结型宽光谱光电场效应晶体管。此种器件表现出了双极性的工作特征和具有较宽的光谱探测范围（300nm～1500nm）。研究了基于二维材料WS2和PbS量子点异质结型快响应光电场效应晶体管。器件表现为快响应特性,在异质结内建电场作用下响应时间为～200μs。进而利用量子点的量子限域效应所具有的强光吸收特性,研发了基于Cs Pb Br3/PbS异质结高探测灵敏度型光电场效应晶体管。此探测器的响应度高达4.5×105A/W,这要比单材料体系构建的器件所对应的响应度高三个数量级。2.为进一步提升器件性能,通过优化器件结构,研究了基于无铅基钙钛矿Cu In Se2量子点自驱动等离子增强型光电场效应晶体管。器件具有自供电的的多波长响应特性,尤其是对于405nm、532nm和808nm的光辐射敏感。考虑到Au纳米颗粒修饰后的局域表面等离子体共振增强（LSFR）效应,可以进一步降低探测器的暗电流,提高器件响应度。此外,研究了基于全无机Cs Pb Br3钙钛矿量子点和红外PbS量子点构建的异质结垂直沟道型光电场效应晶体管,此器件实现了宽光谱快速响应。3.针对光电探测器在阵列成像方面的应用,研究了用于多波段光传感和实时成像的异质结型探测器阵列。选用低成本的溶液方法合成的Cs Pb Br3钙钛矿胶体量子点与PbS胶体量子点构建异质结,并将其作为探测器的光敏层,制作了10×10=100个结构单元的探测器阵列,利用可编程逻辑控制器（PLC）控制继电器阵列搭建了实时成像测试系统,实现了实时阵列成像的功能。