Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线以其准—维结构特征和新颖光电特性成为近年来纳米光电子学领域的研究热点。石墨烯作为—种新兴二维材料,具有高电子迁移率、高导电性、高透光性等优异性能,在高速电子器件和光电探测领域展现出独特优势。将Ⅲ-Ⅴ族纳米线与石墨烯两种低维结构结合起来,有望充分发挥二者的优势,实现更高响应、更快速率的新型纳米光电子器件。本文深入研究了石墨烯/Ⅲ-Ⅴ族纳米线肖特基结光电转换器件的工作原理、制备工艺与光电特性,主要工作和创新点如下:(1)探索了 Ⅲ-Ⅴ族纳米线生长、单层石墨烯转移以及石墨烯/Ⅲ-Ⅴ族纳米线肖特基结的工艺,分别制备出石墨烯/单根InP纳米线、石墨烯/单根InAs纳米线肖特基结,肖特基势垒高度分别为0.49 eV和 0.18eV。(2)制备并测试了石墨烯/InP纳米线肖特基结光探测器。器件为—端欧姆接触、—端肖特基接触,表现出明显的整流特性。在波长532 nm、入射功率密度56.2W/cm~2,偏压0.5V下器件响应度为5.2A/W,响应速度为2s/2.5s,比欧姆接触型光探测器快3个数量级,在高速光电探测领域展现出重要应用潜力。(3)制备并测试了石墨烯/InAs纳米线肖特基结光探测器。在肖特基结正偏状态下,器件受InAs纳米线光诱导栅控效应主导而表现出负光导特性,在Ⅳ偏压、0.031 W/cm~2光照强度下响应度为1.410~3 A/W,响应速度为20ms/25 ms;在肖特基结反偏状态下,器件表现出正光导特性,相同光照强度下响应度为5.6210~3A/W,响应速度为1s/5 s,在高响应度、高速纳米光探测器中具有重要应用前景。