传感器作为一种将被测物理量,按照特定规律变换成电信号或者其他信号输出的特殊装置,成为自然世界与电子世界相互联系的神经末梢。光电传感器作为传感器中一个重要的分支,在光通讯、成像与探测等领域的应用中起到核心作用,如同电子系统感知外界的眼睛。目前,市场上主要的传感器产品具有探测波长有限、响应度不高、结构复杂等瑕疵。针对这些问题和实际的需求,结合石墨烯具有探测波长范围广、响应度高、电子迁移率高等优点,本文提出了一种带有氮化硅保护层的石墨烯场效应管光电传感器,并对其制备工艺、环境稳定性测试以及其电学特性和光电响应特性进行了研究和分析。研究结果具有潜在的应用价值。论文主要工作如下:1.研究了基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,简写为 MEMS)的石墨烯场效应管光电传感器的制备工艺和测量方法。从而提出了一种以氮化硅(SiNx)双应力层为基底,以二氧化硅(Si02)为介电材料,以石墨烯为敏感材料的石墨烯异质结场效应管,有望解决探测波长范围小、结构复杂等问题。2.在工艺方面,研究了石墨烯场效应管光电传感器的工艺原理和工艺步骤,在现有的实验条件下实现了器件制备并优化了工艺步骤,改善了器件制备的成功率。在平面石墨烯场效应管制备工艺的基础上,进行了应力层释放应力驱动平面石墨烯场效应管自组装为“微管”型三维石墨烯场效应管的实验,并取得成功,为制备高集成化阵列化的光电探测器奠定了基础。3.通过光学显微镜、扫描电子显微镜(Scanning Electronic Microscopy,简写为SEM)、X衍射谱(X-ray spectrum)、拉曼光谱等技术手段观察检测制备得到的器件,得到其形貌特征与成分特征。通过半导体测试仪对器件的电学性能进行了测试并且对沉积氮化硅保护层前后的器件做了对比测试。4.利用拉曼激光器、太赫兹激光发生器等仪器,搭建光电测试系统。对所制备的石墨烯场效应管进行了不同波长的光电响应探测以及太赫兹波探测,并对测试结果进行了研究和分析。测试结果说明本文所提出的光电传感器具有探测可见光波长以及太赫兹波长的宽探测波段,解决了现有光电传感器探测范围较窄的问题。综上,本文所提出的石墨烯场效应管光电传感器具有探测波段范围广、响应度高、环境稳定性好以及容易制备集成等优秀特性,为MEMS光电传感器提供了新的研究思路,具有非常广阔的应用前景。