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Si基Ge材料因其优异的光电性能,被广泛应用于Si基光电集成和微电子等领域。Si基Ge长波长光电探测器成为Si基光电集成领域重要的研究课题之一。通过计算发现,少子扩散对探测器高频特性有着不可忽视的影响,而由于金属/n-Ge接触存在强烈的费米钉扎效应,在高频器件中引入大的势垒高度和接触电阻,也会严重制约Ge探测器性能的提高。因此,改进探测器的结构设计、提高金属与半导体接触的比接触电阻率从而减小探测器的串联电阻对提高Ge器件的性能具有重要的意义。本文基于连续性方程对探测器的3-dB带宽进行了理论计算和讨论,研宄了Si基光电探测器的关键制备工艺,在此基础上分别在Si和SOl衬底上制备了Ge光电探测器。主要工作内容如下：1、基于连续性方程从理论上对GePIN结构的探测器的带宽进行了详细的计算,分析优化了PIN结构各层厚度的选择对探测器带宽的影响,提出掺杂Ge层的厚度是影响探测器3-dB带宽的关键因素之一。在此基础上结合目前的工艺条件,设计了探测器结构。2、基于圆形传输线模型,分别研究了金属与p型、n型半导体接触的性质,实验发现,Al/p-Ge比接触电阻率为1.84x10-6Ω.cm2, NiGe/n+Ge接触的比接触电阻率达到了1.43x10-5Ω·cm2,合金化处理后的Al/n+Si接触电阻率能达到5.21x10-5Ω·cm2,达到了制作高频探测器的要求。3、利用超高真空化学气相沉积系统在Si和SOl衬底上外延了Ge探测器材料,分别制备了Ge PIN光电探测器,对其进行了测试和分析。在-1V电压下,Si基Ge探测器的暗电流低至10-7A量级且易饱和,而SOl基Ge探测器的暗电流数值相比较前者大了约1个数量级,其原因可能是在SOl上外延Ge材料质量有所下降；在1550nm波长的光照下,两种探测器的响应度相当,都能达到约0.1A/W；台面直径为241am的Si PIN和SOI PIN探测器3-dB带宽分别达到4GHz和7.5GHz。少子扩散的影响,掺杂控制以及外延材料晶体质量是制约器件性能的关键因素。