半导体材料和器件的问世、研究与运用从很大程度上推动了社会生产力的进步,也给人们的生产生活带来了巨大变化。随着科学技术的不断发展,以半导体硅、锗等材料制造的无机半导体器件,从生产、成本及产品等方面的劣势逐渐显现出来。在此情形下,对有机半导体材料的研究应运而生。有机半导体材料的出现对器件实现在工艺上小型化、批量化、柔性化、低成本的意义重大。其被发现具有光敏特性后,在世界范围内引起了极大的关注。有机半导体材料通过二十几年的研究发展,当前被广泛的运用到光电探测器中。光电探测器是一种将光信号转化为电信号的半导体器件,可用于光探测工作、光控开关及图像传感器等。有机场效应晶体管结构的光电探测器,具有很好的光响应特性和电学特性,是一种新颖、潜力巨大的光电探测器件。本文就光电探测器的发展与国内外研究现状,原理及性能参数进行了大致的阐述;针对有机场效应晶体管的结构、工作原理、材料工艺等方面进行了较为详细的介绍;在研究实验过程中,重点进行了下面几方面的工作:（1）研究设计了并五苯场效应晶体管的工艺。制备顶栅底接触结构的有机场效应晶体管器件。实验使用纯度大于99%的并五苯（Pentacene）作为半导体有源层材料,选用透光效果优良且工艺简便的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为介质绝缘层,使用氯苯作为PMMA的溶剂。在ITO玻璃表面通过溶液旋涂法制备了厚度为510nm的绝缘层。实验通过真空蒸镀法分别制备了有源层厚度为35nm和50nm的并五苯薄膜及金（Au）源漏电极。（2）完成制备后进行测试,分析了不同有源层厚度下器件参数的变化。在黑暗环境中,对有源层厚度为35nm和50nm的器件分别进行测试。通过测试器件的输出特性曲线。两个器件均表现出良好的场效应特性。得到薄膜厚度为50nm器件的最大漏电流为15.3μA,而35nm器件仅为9.9μA。之后实验恒定V_DS和V_GS为-50V,测试转移特性曲线,35nm器件的阈值电压为-19.73V,50nm器件的阈值电压约为-16.01V。得到器件迁移分别为3.98×10^-2cm²/V?s与4.98×10^-2cm²/V?s。通过对比实验结果发现薄膜厚度为50nm的器件表现出更优的电学性能。（3）为了进一步分析,实验选择了厚度为50nm的器件进行光照后的电学性能测试、并五苯薄膜的性质以及基于并五苯场效应晶体管光探测的光敏性能。结果并五苯场效应晶体管表现出良好的光电特性,此时,并五苯场效应晶体管可作为光探测器。实验得到该光电探测器可以对300～750nm范围的光产生响应,响应度最高可达123.7mA/W。最大明/暗电流为5×10⁵。通过对紫外-可见吸-近红外区域的吸收光谱测试（XDR）薄膜,在666nm处出现高的吸收峰。表明器件对红光具有较好的吸收效果。观察薄膜表层AFM图发现在并五苯结晶紧密且平整度高,结晶尺寸均匀。粗糙程度仅为6.3nm。光响应时间特性测试结果良好,基于并五苯场效应晶体管的光探测器光电流上升时间约为0.31ms,下降时间约为0.3ms。最后在空气中进行稳定性测试实验,证明在氧气中与水蒸气中有较好的稳定性。