自从2004年被实验证实以来,石墨烯由于具有零带隙和室温高载流子迁移率等特性,能够在光电探测中实现宽光谱响应和快速响应,其应用前景引起了研究者的极大兴趣。然而石墨烯光吸收能力弱,使得基于石墨烯的光电探测器响应度仅能达到10-2 A/W量级。半导体量子点材料具有优越的光吸收能力以及能带可调特性,发展石墨烯和半导体量子点复合材料,可用于构造高性能的光电探测器。本论文首先对石墨烯场效应管光电器件制备工艺展开研究,通过改进工艺,得到性能良好的石墨烯晶体管器件;另外使用具有高吸光能力的PbS量子点与石墨烯复合,制备并表征了基于这种复合材料的光电探测器。本论文主要结论如下:（1）改进了湿法转移工艺,得到高质量的石墨烯。使用氧等离子体去除背面石墨烯,随后采用刻蚀液（HCl:H₂O₂:H₂O=2:1:40）对铜箔进行完全溶解,最后,使用氨水对石墨烯进行n掺杂,以中和前期引入的p型重掺杂,实现石墨烯的良好转移。（2）发展了石墨烯光电探测器关键制备工艺。探索了影响光刻胶线条倾斜角高的光刻参数,实现了金属电极的良好剥离;在石墨烯图形化工艺中引入一层PMMA作为中间层,同时优化刻蚀参数,解决了器件沟道石墨烯上碳化光刻胶的残留问题。（3）单层石墨烯光电探测器光电性能优化。对石墨烯光电探测器件进行了光电性能测试分析,证明了石墨烯和电极欧姆接触行为以及石墨烯的双极性特性;通过在转移过程中降低PMMA的浓度、退火、甲酰胺以及氨水溶液浸泡等几种方法降低了石墨烯的p型掺杂,实现了高载流子迁移率石墨烯的制备并用于探测器实验验证。（4）石墨烯/PbS量子点复合材料光电探测器的制备及性能研究。使用连续离子吸附和反应的方法,在通过电子束蒸镀的二氧化钛薄层上旋涂PbS量子点材料并形成薄膜,实现了复合材料探测器的良好制备。通过测试分析,证实了复合材料光电探测器具有高响应度和快速响应的特点,并分析了其Photogating效应。在635nm波长光照下,响应度达9.06×107 V/W,响应时间（上升沿）为78 ms,下降沿为35ms,比探测率为1.5×10¹² Jones。