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弱光探测器在量子信息科学、生物医学、天文大气测量等领域都有着广泛的应用。目前常见的单光子探测器按照技术可以分为基于倍增效应的单光子探测器、基于超导技术的单光子探测器以及基于量子点技术的单光子探测器。其中基于量子点技术的单光子探测器由于其具有常温单光子探测的潜力，低工作电压，高理论探测效率，能保持信号完整性，便于集成等优点，近年来得到了广泛的研究。本文围绕着一种新型基于自栅控结构的量子点场效应弱光探测器进行了研究，制备出了最小可探测功率达到fW量级的弱光探测器。 主要工作有: 1、提出了量子点自栅控场效应弱光探测器结构，通过源漏电压对非对称导电沟道进行耗尽宽度调控，实现无栅电极的场效应器件结构。器件通过量子点捕获并存储光生载流子来改变自栅控沟道电导，产生沟道电流的突变，从而实现对光子的探测。完成了对自栅控器件的电学特性模拟和结构优化，在保证器件自栅控工作状态下，增大沟道宽度，减小沟槽宽度和减小沟槽长度有利于提高器件的微分电导，为器件结构的优化设计提供了理论依据。 2、对量子点自栅控器件的制备工艺进行了详细研究。解决了普通光刻大尺寸图形与电子束曝光图形的精确对准问题，选用感应耦合等离子刻蚀法完成窄沟槽陡峭侧壁的刻蚀，避免了湿法腐蚀的所带来的侧壁倾斜，确定了适合器件制备的完整工艺流程和参数。通过系列试验优化了器件结构尺寸，完成沟槽长度5um，沟槽宽度200nm与沟道宽度400nm的器件制备，得到了具有自栅控特性的场效应器件。 3、根据不同温度和不同光照条件下量子点自栅控器件的光电性能测试分析，在低温和弱光条件下，二维电子气迁移率、量子点俘获效率和载流子寿命得到提高，有利于增加器件光电导增益。在入射激光波长808nm、功率10-14W、温度50K条件下，器件光响应度2.44×106A/W，探测灵敏度达到fW量级，证明了器件具有高增益高灵敏度弱光探测能力。