光电探测在工业、军事、航空航天以及我们的生活中都有着广泛的应用。同时随着我们技术的不断进步,人们对光电探测器的质量要求也不断提高。半导体探测器具有体积小、质量小、制造简易和成本低等优点,同时可以通过半导体材料的光电效应实现对光源的快速响应和微小信号探测,因此具有非常广阔的发展前景。对不同波长有响应的光电探测器,在不同的领域有着非常重要的作用,制备宽光谱的光电探测器可以将各种特定波长的探测器化简整合起来,从而提高整体的工作效率,在长距离探测、光通信以及安全检查等领域有着非常广阔的应用前景。在各种半导体材料中,CaIn2S4的带隙为1.7～2.6 e V,相比于常见的光电探测半导体材料,探测器具有更高电子迁移率,在可见光范围内具有优异的透过性和良好的化学稳定性,是制备紫外可见光探测器的优良材料。由于单一半导体材料光生电子-空穴复合对探测器性能的制约,可以选择合适的半导体材料与之复合形成Ⅱ型能带结构,以提高光生电子-空穴的分离效率。本文主要研究CaIn2S4、CaIn2S4-Zn O和CaIn2S4-Bi2S3异质结构的制备以及它们作为探测材料在光电探测器上的应用。首先,在FTO玻璃衬底上通过水热法制备了CaIn2S4纳米材料,然后通过扫描电子显微镜、EDS能谱仪和X-射线衍射仪等对其进行形貌、元素组成和晶体结构的分析。实验结果表明,制备的样品形貌为八面体纳米颗粒,XRD的衍射峰对应于立方面心CaIn2S4。此外,对CaIn2S4八面体形貌的演变进行了研究。之后制备CaIn2S4光电探测器,对其探测性能进行测试,发现其对紫外光和可见光具有明显光谱响应,具有很高的光电流密度、较高的稳定性和快速的光响应。其次,通过磁控溅射法和水热法在CaIn2S4八面体纳米颗粒表面生长Zn O纳米片,构建了CaIn2S4-Zn O异质结复合材料,并用扫描电子显微镜、EDS能谱仪、透射电子显微镜等仪器对其进行表征。发现CaIn2S4-Zn O异质结构由立方面心CaIn2S4八面体块和六方晶型Zn O纳米片组成。之后制备了CaIn2S4-Zn O光电探测器,对其性能进行测试,结果显示其比CaIn2S4光电探测器具有更高的光电流密度、更长的电子寿命和更快地响应时间,具有良好的紫外探测能力。构建的Ⅱ型能带结构对光生电子-空穴复合的抑制是器件性能增强的主要原因。最后,通过连续离子层吸附法在CaIn2S4八面体纳米颗粒表面合成Bi2S3量子点,制备出了CaIn2S4-Bi2S3异质结构。通过扫描电子显微镜、EDS能谱仪、透射电子显微镜等仪器对其进行测试分析。发现CaIn2S4-Bi2S3异质结构由立方面心CaIn2S4八面体块和斜方晶系Bi2S3量子点组成。之后制备了CaIn2S4-Bi2S3光电探测器,对其探测性能进行测试。结果表明,CaIn2S4-Bi2S3异质结的构建拓宽了CaIn2S4光电探测器的光谱响应范围,CaIn2S4-Bi2S3光电探测器具有良好的红外探测性能,相比于CaIn2S4光电探测器,具有更高的光电流密度、更长的电子寿命以及更快的响应速度。