基于二维过渡金属硫属化合物（TMDs）材料的制备及电子结构和光学特性的研究推动了二维光电探测器的研究,光电转换的研究进展更进一步地实现了超敏感、宽光谱响应光电探测器的构建,却面临增大受光面积,提高响应速度等主要挑战。本文选取二维（2D） TMDs半导体系列材料中硒化钼（MoSe₂）作为研究对象,通过控制材料合成、器件优化等实现了高速、低价值二维MoSe₂异质结光电近红外探测器的构建,主要的研究成果如下:（1）基于溶液法合成的二维MoSe₂纳米片（NSs）,利用相互交叠的纳米片能够调整能带结构,采用简单滴涂或旋涂方法设计了新型MoSe₂/Si范德瓦尔斯异质结（vdWH）光电探测器（PDs）。研究表明,在零偏压下,器件具有优异的可见光-近红外光电响应特性,响应速度达～30ns,预测出的3dB带宽高达32 MHz,探测率达1.2×1012 Jones,噪声等效电流接近于0.1 pA·Hz-1/2。。（2）首次利用脉冲激光沉积方法（PLD）在Si衬底上原位沉积大面积高晶体质量二维MoSe₂薄膜,选取石墨烯做为上电极构建了 n-nSi/MoSe₂垂直异质结（vH）。这种原位的制备方法实现了薄膜的垂直生长同时还减少了界面态的影响,使得器件具有超快的响应速度（≈71ns）,快于当前报道的二维TMD光电探测器响应速度。此外,该探测器能够实现从400 nm-1000 nm的宽光谱探测,并且有着高达6.1×1012 Jones的探测率和超过132 dB的线性动态范围。以上研究表明,新型2D-3D异质结的构建方法为实现高速、大面积、低价值光电探测器的制备提供了新的途径。