石墨烯和单层二硫化钼作为典型的二维材料,具有许多优异的物理与化学性质,在光电器件领域有着广泛的应用。石墨烯的零带隙结构使其具有超宽光谱响应范围、超高载流子迁移率及载流子浓度可调谐等优点,单层二硫化钼的直接带隙结构使其具有高迁移率、低功率、高开关比等特点,两者在光电器件领域中都显示出广阔的应用前景。但是由于石墨烯和单层二硫化钼只有单原子层厚度,导致这两种材料的光吸收效率很低,极大地限制了其在光电器件领域的发展。本论文围绕基于石墨烯/二硫化钼-金属空腔薄膜复合结构在可见光-近红外区域的吸收特性展开研究,主要内容包括:1.设计了单空腔、对称空腔和非对称空腔结构,使金属凹槽本身的微弱吸收峰得到了极大的提高。运用有限元仿真软件计算了各个结构的吸收谱及电场分布,分析了结构中实现宽带吸收的共振原理以及结构参数对光吸收效率的影响。研究结果表明:添加石墨烯能有效增强结构的光吸收,使对称空腔结构相比单空腔结构吸收效率更高,吸收带宽更宽;空腔宽度对左右峰的吸收效率具有不同的影响,通过非对称空腔结构的设计使左峰和右峰的吸收效率均得到提高,将凹陷处的吸收效率由53%提高至73%,整体吸收效率大于70%的带宽拓宽至1μm,实现了石墨烯在近红外区的高效宽带光吸收。2.设计了基于二硫化钼-金属槽结构的光吸收器,计算分析了结构相应的吸收特性。仿真结果表明,相比单层二硫化钼10%的吸收效率,所提出的圆环槽结构光吸收器有效增强了整体的光吸收效率。进一步地,提出了外圆内方的铜钱形槽结构光吸收器,该结构相比圆环槽结构在吸收带宽上有一定展宽,通过分解结构,进一步分析了产生宽带吸收的物理原理。最后,探究了周期、圆外径、介质层厚度等参数对结构光吸收效率的影响。通过调节结构参数,可以实现在469nm~784nm范围内80%以上的光吸收,在486nm~732nm范围内90%以上的光吸收。本文提出的吸收器结构对于工作在可见光区域的宽带高效吸收器、光电探测器等应用具有一定的参考价值。