近红外PbS、PbSe胶体量子点（quantum dots（QD））展现出一些显著的性质,其包括尺寸可调的带隙和窄的发射带。同时,也具有溶液加工性,适用于制造大面积和低成本的光电子器件。PbS、PbSe QD能够作为光敏材料的近红外光电探测器已经被广泛的实验研究,但是探测器还没有达到应用的标准。为了使PbS、PbSe QD在未来的光电探测器中实现巨大的商业价值,PbS、PbSe QD光电探测器的性能仍然需要很大的改进。本论文主要的工作:首先,研究了高光响应度的石墨烯-体异质结（石墨烯位于体异质结层和衬底之间）的红外光电探测器。石墨烯-体异质结器件的光响应度达到10¹ A/W,而体异质结器件的光响应度大约为10^-1 A/W。主要由于石墨烯的高载流子迁移率,石墨烯-体异质结器件的光响应度提升了两个数量级。其次,研究了宽光谱响应度的石墨烯-层异质结的红外光电探测器。该光电探测器的光响应度为?133 A/W,外量子效率大约是1×10⁴%和归一化探测度高达9.8×10¹⁰ Jones。同时,该器件展现出从可见光到红外的宽光谱响应范围。接着,研究了高开关比的垂直结构的量子点红外光电探测器。该光电探测器的主要性能参数是大于10⁵的高电流开关比（大大超过所报道的横向PbSe量子点光电晶体管）,低阈值电压和低亚阈值斜率。同时,该器件也表现出较好的光电性能,如9×10² A/W的光响应度和3×10¹¹ Jones的归一化探测度。最后,研究了短沟道的垂直结构的graphene和PbS QDs混合物红外光电探测器。该光电探测器的沟道长度能够缩小到亚微米的量级。由于石墨烯具有高的载流子迁移率,PbS QDs中的光生载流子迅速地转移到石墨烯基质中,载流子在皮秒量级时间内漂向漏电极。该器件具有光响应度和归一化探测度大约为2×10³A/W和7×10¹² Jones。