近年来,有机-无机复合钙钛矿材料由于光吸收能力强、电子空穴对结合能低、载流子扩散长度长等优秀的光电特性,以及制备工艺简单、制备成本低等经济优势,在太阳能电池领域受到越来越多的关注。从2009年Miyasaka等人第一次将钙钛矿作为光吸收剂应用在太阳能电池中,到2018年电池转换效率已经从3.8%提高到了23.2%。有机-无机复合钙钛矿材料在太阳能电池领域的突飞猛进也催生了其在其他光电器件领域的应用,如发光二极管（LED）、激光器以及光电探测器等,尤其在光电探测器领域受到了广泛的关注。到目前为止,基于有机-无机复合钙钛矿材料制备的光电探测器主要有三种结构:光电导结构、光电二极管结构以及光电晶体管结构。上述三种结构的探测器暗态电流较大,不符合当今半导体产业低功耗的发展趋势。基于此,本文制备了金属-氧化物-半导体（MOS）结构的钙钛矿光电探测器,利用MOS载流子的漏电输运电流作为光电转换的输出电流,大大降低了探测器的暗态功耗。并且深入研究了钙钛矿中碘离子、氧化层厚度以及不同氧化层材料对MOS结构钙钛矿光电探测器特性的影响。本文主要包括:1.采用热氧化工艺在硅（Si）衬底表面制备300 nm厚度的二氧化硅（SiO₂）,采用一步溶液法在SiO₂表面制备300 nm厚度的钙钛矿,采用磁控溅射工艺在钙钛矿表面和Si衬底下表面制备150 nm厚度的电极金（Au）和电极铝（Al）,最终形成Al/Si-SiO₂-钙钛矿-Au结构的光电探测器。并使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射谱（XRD）、光致发光谱（PL）、紫外可见吸收光谱（UV）、射线光电子能谱（XPS）等方法对制备好的多晶钙钛矿薄膜进行了材料表征。2.对上述制备好的钙钛矿MOS结构探测器进行了电容-电压（C-V）、电流-电压（I-V）以及电流-时间（I-t）测试。根据测试结果计算出探测器在1 V偏置电压和10 mW/cm²光照强度下,具有0.2×10^-10 W的暗态功耗、1×10^-4 A/W的响应度、325的开光比以及3.16×10⁹ Jones的探测灵敏度。C-V测试表明本文制备的钙钛矿为N型半导体,并且光照强度和测试频率对电容有较大的影响。C-V曲线在暗态下出现了正向扫描和反向扫描不重合的迟滞现象,光照后迟滞消失。根据C-V曲线计算出了钙钛矿中载流子浓度暗态下为1.91×10¹⁵ cm^-3,10 mW/cm²光照强度下增加大到2.87×10¹⁵ cm^-3。I-V测试表明,探测器的输运机制以欧姆机制和离子导电机制为主,同时I-V曲线在暗态下也出现了迟滞现象,光照后迟滞消失。I-t测试表明,探测器的响应时间较长。3.研究了钙钛矿中碘离子对探测器的影响。实验测得掺碘后,探测器在1 V偏置电压和10 mW/cm²光照强度下,具有1×10^-10 W的暗态功耗、1.6×10^-3 A/W的响应度、1000的开光比以及1.1×10¹⁰ Jones的探测率。同时实验测得掺碘后,C-V和I-V迟滞现象增强,本文在实验基础上提出了迟滞产生的理论模型。4.研究了不同SiO₂厚度对探测器的影响。实验测得当SiO₂厚度为200 nm时,MOS探测器在1 V偏置电压和10 mW/cm²光照强度下,具有1×10^-10 W的暗态功耗、4.7×10^-4 A/W的响应度、300的开光比以及3.3×10⁹ Jones的探测率。同时I-V测试表明,SiO₂厚度为200 nm时,探测器的输运机制不止欧姆机制和离子导电机制,还包括Frenkel-Poole发射机制。I-t测试表明,SiO₂厚度为200 nm时,探测器的响应时间明显减少。而当SiO₂厚度为500 nm时,探测器光照电流小于暗态电流。5.研究了不同氧化层材料对探测器的影响。实验测得当氧化铝（Al₂O₃）取代SiO₂后,探测器在1 V偏置电压和10 mW/cm²光照强度下,具有5×10^-10 W的暗态功耗、2.4×10^-3 A/W的响应度、300的开光比以及1.5×10¹⁰ Jones的探测率。同时I-V测试表明Al₂O₃氧化层探测器的输运机制以欧姆机制和离子导电机制以及肖特基发射机制为主。I-t测试表明,较薄的Al₂O₃厚度可以有效降低探测器的响应时间。而当氧化铪（HfO₂）取代SiO₂后,探测器光照电流和暗态电流无明显变化。