为适应信息社会的高速发展,光电子器件作为光通讯技术的核心正趋于“小型化”、“集成化”。在纳米科技的推动下,具有新奇特性的纳米结构和先进的纳米加工工艺被引入到光电子器件的研究和应用中以加速其发展,同时纳米光子学的出现进一步扩大了光电子技术的物理深度和应用范围。纳米复合薄膜光电探测器作为纳米结构光电子器件中的重要一员,将纳米复合薄膜的量子效应和材料优势与半导体的光电导效应有效结合,因其特性优异、应用前景广泛而备受关注。场效应晶体管(Field-effect Transistor,FET)结构的纳米复合薄膜光电探测器克服了常规光电探测器中激子快速湮灭、光增益较小等缺点,不但具有优良的光响应特性且能实现信号放大功能,并易于集成。将具有平面量子点特性的有机共轭大分子引入到FET结构的纳米复合薄膜光电探测器中,不但可以获得高效的载流子输运,提高探测性能,还可以简化制备工艺,降低制作成本,利于柔性加工等,对于实现高性能、小型化、柔性化、可批量生产的光电子器件具有重要意义。另外,将吸收范围可调、吸收系数大、稳定性好、载流子产出效率高的半导体量子点与有机共轭大分子相结合,利用双方的优势和特点制备特性优异的有机/无机纳米复合薄膜光电探测器,也为光电子器件增添了新的发展动力。因此,本论文尝试利用共轭分子和半导体量子点来制备新型光电探测器,希望为未来光电探测器的研究与应用做些探索性的研究。本论文以FET结构的纳米复合薄膜光电探测器作为研究对象,采用简便易行的旋涂法和真空蒸镀法制备了不同探测性能的FET结构纳米复合薄膜光电探测器,并在特定的光谱响应范围内对器件的电学性能和探测性能进行了表征,对影响器件性能的因素进行了分析。主要研究工作概括如下:(1)采用常见的底栅顶接触型的水平FET结构,选择在可见光谱区具有高吸收系数且FET电学特性优异的π-共轭并五苯纳米薄膜作为有源层,选用价格低廉、易制备、高透过率的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米薄膜作为绝缘层,制备了绝缘层厚度分别为230 nm、520 nm和800 nm的水平FET结构的并五苯光电探测器ITO(G)/PMMA/Pentacene/Au(S,D)。对器件的电学性能进行了表征,并在全可见光谱范围内(350 nm到750 nm)对器件的探测性能进行了探究;讨论了PMMA绝缘层厚度对器件性能的影响,优化后在绝缘层厚度为520 nm时得到了高“明/暗”电流比、高响应度且具有波长选择性的水平FET结构的并五苯纳米薄膜光电探测器。(2)将传统的水平构型器件改为垂直构型,可将器件沟道长度缩短到纳米量级,有效地减小了器件的控制电压,制备了一种可以通过低电压调控的、电学和探测性能良好的垂直FET结构的低电压并五苯纳米薄膜光电探测器ITO(S)/Pentacene/Al(G)/Pentacene/Au(D)。讨论了中间铝栅极的制备及其对器件输出电流的调节机制;在全可见光谱范围内通过与水平FET结构的并五苯光电探测器ITO(G)/PMMA/Pentacene/Au(S,D)进行对比,发现其在低源-漏电压下(VDS=-2 V),在低栅压调控范围内(VGS=-1 V~1 V)具有更优异的光电探测性能。(3)采用热注入法合成了尺寸均匀、分散性好,且吸收峰在红外光谱区的PbS量子点,并将其作为红外光吸收源,与易于成膜且电学性能优良的有机聚合物聚3-己基噻吩(P3HT)分别按2:1、1:1和1:2的比例混合旋涂得到P3HT:PbS量子点的有机/无机纳米复合薄膜作为有源层,制备了三种顶栅底接触型的水平FET结构的红外光电探测器Au(S,D)/P3HT:PbS/PMMA/Al(G)。分别在无光照和不同光强的980 nm波长激光照射下,比较了三种混合比例有源层器件的电学参数和探测参数;探究了不同入射光强下器件性能与纳米复合薄膜中PbS量子点所占比重的关系,以及器件中载流子的传输机制;在P3HT与PbS量子点的比例为1:1时得到了电学和探测性能均相对较高的纳米复合薄膜红外光电探测器Au(S,D)/P3HT:PbS/PMMA/Al(G)。