光电效应,是指在光照射下时材料电学性质发生变化的现象,根据不同的光照及工作方式又可分为纵向光电效应和侧向光伏效应,它们分别在光电探测器和光位置灵敏探测器中具有广泛应用和研究。Bi₂Te₃作为一种宽频带光电探测的理想材料,具有带隙较窄,光吸收系数强等特点,一直是科学家们在光电器件研究的热门材料之一,但是局限在传统的光电探测器中,对其侧向光伏效应及光位置灵敏探测器方面的研究和报道极少。本文以Bi₂Te₃/Si异质结为研究对象,系统研究了其纵向光电效应和侧向光伏效应,并且通过引入Ag纳米颗粒增强表面等离子体共振来提高其光电探测性能及侧向光伏响应特性,为该异质结在多功能光电器件的应用和研究打下坚实的基础。首先,通过磁控溅射镀膜系统在n型Si衬底上制备Bi₂Te₃薄膜,通过改变溅射时间,得到Bi₂Te₃薄膜厚度分别为10.5 nm、14 nm、28 nm、42 nm、56 nm的5个样品,对样品进行了SEM、XRD、Raman、吸收及透射光谱测试,研究了Bi₂Te₃薄膜厚度及激光功率变化对光电探测性能的影响。通过光响应度及探测度计算发现,样品的响应度和探测度均随激光功率的增加在减小,但强烈依赖于薄膜厚度,14 nm样品的光电响应最好,响应度达到0.135 A/W,探测度达到0.4×10¹00 Jones。还研究了Bi₂Te₃薄膜厚度对Bi₂Te₃/Si结侧向光伏响应的影响,得到不同样品的位置灵敏度随激光功率增加均呈指数增长,并逐渐趋于饱和,其中10.5 nm的样品灵敏度最高,达到了135 mV/mm,且非线性度保持在10%以内。其次,在原有结构的基础上,通过磁控溅射镀膜系统在Bi₂Te₃/Si异质结的界面引入一层Ag纳米薄膜,构成Bi₂Te₃/Ag/Si结构,通过改变溅射时间制备了不同厚度的Ag纳米薄膜,分别为2.2 nm、4.4 nm、6.6 nm、8.8 nm。通过SEM观察了Ag纳米薄膜的形貌,Ag纳米薄膜是不连续的,由一颗颗不连续的Ag纳米颗粒构成,而引入Ag纳米颗粒后使入射光与Ag纳米颗粒间相互作用产生局域等离子体共振,增强了光的吸收。最后,研究了Ag纳米薄膜厚度及激光功率变化对光电探测性能的影响,得到不同Ag纳米薄膜层厚度样品的响应度和探测度仍随激光功率的增加在逐渐减小,但相对于没有Ag纳颗粒的样品,性能得到了不同程度的提高,其中Ag纳米薄膜为6.6 nm样品的光响应度及探测度最高,响应度达到0.128 A/W,比同条件下未引入Ag纳米颗粒的样品（0.075 A/W）提高了近1.7倍;探测度达到0.47×10¹00 Jones,比同条件下未引入Ag纳米颗粒的样品（0.08×10¹00 Jones）提高了近5.9倍。还研究了Ag纳米薄膜厚度对Bi₂Te₃/Si结构的侧向光伏效应的影响,发现引入银纳米颗粒同样可以提升其侧向光伏响应性能,特别是Ag纳米薄膜为6.6 nm样品的位置灵敏度最高达到了168 mV/mm,比同条件下未引入Ag纳米颗粒的样品（62 mV/mm）提高了近2.7倍,同时还降低了非线性度（2%-6%之间）。