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工作于200-280 nm波段的日盲深紫外光探测器在包括导弹预警、空间通讯、火焰探测、远程控制以及化学和生物分析等许多军事和民用领域具有重要应用,受到人们日益广泛的关注。超宽禁带半导体由于其合适的带隙特别适用于构筑日盲深紫外光探测器。广泛的研究表明,超宽禁带半导体中的单斜晶系Ga2O3（β-Ga2O3）是Ga2O3材料最稳定的相,具有4.4-5.3 e V的直接禁带宽度,并且可通过多种方法进行合成。这些优势使得β-Ga2O3成为构筑高性能日盲深紫外光探测器最有潜力的候选材料之一。然而,生长高质量β-Ga2O3纳米线通常需要金属催化剂的引导,不可避免地会引入杂质,影响器件性能。此外,对β-Ga2O3薄膜进行图案化可有效降低相邻器件间的相互串扰,是器件集成并走向实用化的必备工艺。但是由于该类材料的制备涉及高温过程,很难通过光刻等方法预先对薄膜进行图案化。而通过刻蚀等方法对β-Ga2O3薄膜进行图案化也较难实现。上述这些问题严重阻碍了高质量β-Ga2O3材料的合成以及基于β-Ga2O3的光电子集成器件的发展。本文首先开发了一种气-固合成技术,可在无催化剂条件下生长单晶β-Ga2O3纳米线。由该纳米线制备的光电探测器对265 nm的深紫外光具有高敏感度,其Ilight/Idark比、响应度、探测率和响应速度分别可达～103、～233 AW-1、～8.16×1012Jones和0.48/0.04 s。该纳米线探测器还可作为深紫外光图像传感器,具有良好的成像效果和较好的空间分辨率。本文还发展了一种技术,通过结合光刻和热辅助转化的方法,实现大面积β-Ga2O3薄膜的图案化生长。利用这种技术,制备了基于β-Ga2O3薄膜的8×8光电探测器阵列。这些器件具有极低的暗电流(6.2×10-13 A)、高的Ilight/Idark比（>104）。在10 V的工作电压下,265 nm处的峰值响应度约为0.72AW-1。此外,探测器阵列中的64个器件呈现良好的光电性能均匀性,在深紫外光成像中显示出极大的应用潜力。上述研究工作表明本文开发的无催化剂生长的β-Ga2O3纳米线和图案化生长的β-Ga2O3薄膜具有良好的光电特性,基于这类材料的光电探测器也呈现出优异的深紫外探测性能,并且可用于深紫外成像应用。本文的研究内容对发展低成本高性能深紫外光探测器及图像传感器,并推动器件集成化发展具有一定的启示作用。