石墨烯具有近零带隙、高导电性、高迁移率、高透明性和高柔韧性等优良的物理特性,因此石墨烯被广泛应用于光电器件的制备。然而,石墨烯的弱光吸收使其缺少光谱选择吸收特性和光增益特性,因此基于单一的石墨烯基光电探测器无法获得较优的光电探测性能。锗量子点（Ge QDs）,由于其激子玻尔半径较大（约24.3nm）而表现出明显的量子限域效应,是实现硅基光电探测器高效发光和光电响应的理想光吸收材料,但由于其迁移率较低限制了Ge QDs的光增益特性,所以目前基于Ge QDs的光电探测器研究还不深入。本论文为解决上述问题,结合石墨烯的高迁移率特性和Ge QDs可调节的光吸收特性,将石墨烯和Ge QDs构成复合纳米材料,研究其复合体系中电荷的有效转移机制,并制备高响应率、高探测率以及高光增益的复合光电探测器。本论文的主要研究内容及结论如下:首先研究了石墨烯的制备与表征。采用化学气相沉积（CVD）法与湿化学转移法进行单/双层石墨烯的制备,再利用拉曼光谱（Raman）测试、光学显微镜测试、透过率测试等对所获得的石墨烯进行表征与分析。实验结果表明:通过该方法制备出大尺寸、较高质量的单/双层石墨烯薄膜。其次是将获得的石墨烯经过光刻、氧气等离子体刻蚀、高真空蒸镀电极等方式进行石墨烯基光电探测器的制备,然后利用532 nm激光器对其进行光电性能的测试研究。通过对输出特性（Id-Vd）曲线、转移特性（Id-Vg）曲线、光调制特性（不同光功率密度下的Id-Vd）曲线等分析计算得出单层石墨烯迁移率为1998 cm~2/V·s,单层石墨烯基光电探测器在光功率密度为10.4 mW/cm~2、Vd=0.5 V的条件下,其响应率为0.37 A/W,探测率为6.34×10~5Jones;双层石墨烯迁移率为1490 cm~2/V·s,而双层石墨烯基光电探测器在光功率密度为1 mW/cm~2、Vd=0.5 V的条件下,其响应率为0.523 A/W,探测率为6.56×10~5Jones。实验结果表明:石墨烯基光电探测器由于石墨烯缺乏光吸收特性,导致其光响应率、光探测率、光电导增益都比较低。再次是通过对化学法制备的Ge QDs进行了研究。利用Ge O2作为前驱体制备分散性较好,面密度较高的Ge QDs,并通过透射电子显微镜（TEM）、转靶X射线衍射仪（XRD）、荧光光谱（PL）等对制备出的Ge QDs进行表征分析。结果表明:通过该实验制备出了尺寸为2.5 nm-15.5 nm左右的Ge QDs,而且Ge QDs的发光区域都位于可见光区域,因此Ge QDs可作为理想的光吸收材料。最后,通过原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）对石墨烯/Ge QDs复合材料进行表征分析,并对复合光电探测器的制备和性能进行了研究。在532 nm波长的激光照射下,获得了复合光电探测器在有无光照条件下的输出特性（Id-Vd）曲线和光响应特性（Id-t）曲线等。对于单层石墨烯/Ge QDs复合光电探测器,光功率密度为10.4 mW/cm~2、Vd=0.5 V的条件下,响应率为0.46 A/W,探测率和光增益分别为7.6×10~5Jones、3.98×10~6。对于双层石墨烯/Ge QDs复合光电探测器,光功率密度为1mW/cm~2、Vd=0.5 V的条件下,响应率为2.58 A/W,探测率和光增益分别为1.79×10~6Jones、5.31×10~5。结果表明:由于Ge QDs的加入,提高了石墨烯/Ge QDs复合光电探测器对入射光的光吸收能力,因此相较于石墨烯基光电探测器,其响应率、探测率和光电导增益都有一定的提高。