半导体量子点中,硅量子点（Si-QDs）由于其独特的光电性能成为出色的发光材料,而硅无毒绿色并且材料资源丰富,这些优点使得Si-QDs成为研究的热门材料。随着纳米科学的发展进步,人们对Si-QDs的制备技术、性能优化以及应用都有着极大的研究兴趣。Si-QDs在光电、太阳能电池、生物医学、光催化等多个领域都极具应用潜力。如今,Si-QDs巨大的应用潜力依旧吸引着研究人员们的关注。近年来,研究人员不只是满足于Si-QDs的高性能,低成本、环保的制备方法也成为了关注的重点。本论文首先采用直流（DC）磁控溅射和射频（RF）磁控溅射共溅射制备了碳硅复合薄膜,并对制备过程中相关的参数进行了优化。其次研究了不同退火温度对碳硅复合薄膜表面Si-QDs形成的影响。通过拉曼光谱（Raman）、原子力显微镜（AFM）、Leica显微镜、X射线光电子能谱仪（XPS）、透射电子显微镜（TEM）以及UV-Vis吸收光谱仪对样品的结构和光学性能进行了表征。最后制备了基于Si-QDs薄膜的原型器件,用Keithley 2400测试系统对制备的器件进行了表征测试,揭示了其在高性能光电探测器领域的巨大应用前景。论文主要研究内容及结论如下:1.通过DC磁控溅射和RF磁控溅射共溅射n-Si靶材和C靶材制备了碳硅复合薄膜,探索了碳硅复合薄膜的制备工艺,并通过一系列表征来优化制备薄膜参数。该方法制备出来的薄膜为非晶态,接着通过不同退火工艺参数对样品进行处理。通过对比退火前后碳硅复合薄膜的结构,发现该样品在退火温度为400℃和600℃下退火1 h后能观察到有Si-QDs生成,继续升高退火温度,Si-QDs消失。系统研究了随着退火温度的变化,薄膜由非晶态到析出量子点的变化机制,并对其光学性质进行了研究。2.制备了基于Si-QDs薄膜的光伏原型光电探测器件,并且对制备出的器件进行相应的性能测试评估。结果表明Si-QDs薄膜/n-Si的光伏型器件在光功率密度为1.13 m Wcm-2,波长为940 nm的光照和偏压为5 V的条件下,其单色电流响应率（R）达到了7.43 AW-1,峰值探测率达到了1.25×1012cm Hz1/2W-1（Jones）。还研究了该器件在940 nm光的辐照下,器件的瞬态响应特性,证明其稳定性。这些基于Si-QDs薄膜光电器件的研究,表明Si-QDs薄膜在发展高性能光电探测器有巨大潜力。