β-Ga2O3超宽的带隙、低的制备成本使得其在日盲紫外光电探测器方面有着重要的应用前景和优势。然而,目前β-Ga2O3日盲紫外光电探测器性能,如响应速度,远低于商业应用需求,从而限制其实用化进程。二维材料MoS2具有可调的带隙、高的迁移率、强的光-物质作用、优异的力学性能等,并且可以灵活的与其他材料集成异质结,为优化β-Ga2O3日盲紫外光电探测器的性能提供了新思路。因此,本文通过制备MoS2/β-Ga2O3异质结,构建了金属-半导体-金属结构的日盲紫外光电探测器,并探究了其光电转化能力和光响应速度。首先,从模拟仿真、薄膜制备和性能调控三个方面对β-Ga2O3日盲紫外光电探测器进行了研究。仿真结果表明,β-Ga2O3日盲紫外光电探测器的响应速度随着薄膜晶粒尺寸的增大而加快。利用磁控溅射在蓝宝石上外延β-Ga2O3薄膜,测试发现调控衬底温度难以获得β-Ga2O3晶体薄膜,进一步退火可以获得单斜相β-Ga2O3晶体薄膜。而且,通过调控溅射功率和退火温度发现,当溅射功率为140 W、退火温度为800℃时β-Ga2O3薄膜的晶体最大、薄膜最完整。此外,在此基础上进一步调控强势压强、并制备β-Ga2O3日盲紫外光电探测器,发现腔室压强为1.2 Pa、室温溅射生长10分钟所制备的β-Ga2O3日盲紫外光电探测器的响应速度最优,其上升/下降沿响应时间为0.9 s/0.19 s。此外,使用退火前后的Ga2O3薄膜,分别制备了结晶态与非晶态Ga2O3日盲紫外光电探测器,证明了β-Ga2O3薄膜中的氧空位缺陷,是影响β-Ga2O3日盲紫外光电探测器的下降沿响应速度的主要因素,而上升沿的响应速度则受β-Ga2O3薄膜中晶界的影响。其次,利用化学气相沉积结合湿法转移制备MoS2/β-Ga2O3异质结,并发现该异质结在紫外波段的吸收高于纯β-Ga2O3薄膜,且随着MoS2层数的增加进一步增加。同时多层MoS2/β-Ga2O3异质结对可见光的吸收也明显增强。制备并表征MoS2/β-Ga2O3异质结日盲紫外光电探测器,发现MoS2/β-Ga2O3异质结日盲紫外光电探测器的响应时间要优于纯β-Ga2O3日盲紫外光电探测器,但是响应度却要略微小于纯β-Ga2O3日盲紫外光电探测器,此外随着所转移的MoS2层数的降低,器件响应速度越快。利用器件仿真发现,转移MoS2至β-Ga2O3多晶薄膜可以钝化β-Ga2O3晶界,极大地改善了晶界处空穴的输运性质,进而提升了β-Ga2O3日盲紫外光电探测的上升沿响应速度。最后,通过第一性原理计算分析了MoS2/β-Ga2O3异质结界面特性,发现MoS2/β-Ga2O3异质结的能带近似MoS2和β-Ga2O3能带的叠加,使得MoS2/β-Ga2O3异质结既可以保留MoS2优异的输运性质,同时可以保留β-Ga2O3本征性能。而且,MoS2/β-Ga2O3异质结界面处MoS2与β-Ga2O3有效质量相差明显、界面激子结合能小,可以避免传统β-Ga2O3日盲紫外光电探测器的光生载流子在界面处复合。另外,MoS2/β-Ga2O3异质结呈现type-I型能级结构,且MoS2的载流子迁移率远远高于β-Ga2O3。因此MoS2/β-Ga2O3异质结可以改善β-Ga2O3日盲紫外光电探测器的响应速度。另外,MoS2层数的增加可以显著提高MoS2/β-Ga2O3异质结紫外光吸收强度,因此多层MoS2/β-Ga2O3异质结可以改善β-Ga2O3日盲紫外光电探测器响应度。