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近年来，随着光纤通信的飞速发展，对光接收机的性能要求也越来越高。制备波长响应在1.3μm-1.5μm波段的高响应度、高速率、低噪声的探测器也成为人们一直以来追求的目标。虽然研究者在使用Ⅲ-Ⅴ材料制备该波段的探测器方面已经取得了很大的进展，并且早已进入产业化阶段，但其昂贵的价格、差的热导性以及不能与现有的主流Si基CMOS工艺集成等限制了它在Si基集成器件方面的应用。Ge在近红外波段高的吸收系数、低成本以及能够很好的与成熟的Si基集成电路工艺兼容等优点奠定了其在光电探测器领域不可或缺的地位。 本文开展了Si基Ge PIN近红外光电探测器的研究，主要从PIN结构的Ge探测器的工作机制出发，在其理论基础之上，设计了多种尺寸结构的PIN型Ge探测器，并在材料优化的基础之上，完成了探测器的制备。本文还分析了器件的尺寸与暗电流的关系，器件暗电流的来源，对n型Ge与金属Ni的接触电阻进行了测试，在此基础上分析了器件的光电响应较差的原因，本论文主要的研究成果如下: 1、材料优化方面:对减压CVD(RPCVD)外延系统来说，缓冲层分别为Ge组分渐变的SiGe和低温Ge这两种膜层结构，在一定的厚度范围内，低温Ge比Ge组分渐变的SiGe缓冲层更有优势，可以外延出质量更好的Ge薄膜。厚度在400nm左右的低温Ge，可获得表面平整高结晶质量的Ge外延层。低温Ge原子为低温Ge外延层提供成核区，使得大部分低温Ge岛在较低的厚度下就可以合并，降低了其上高温Ge外延层的表面粗糙度。而对于SiGe缓冲层，随着生长的进行，外延厚度的增加，积累的应变能通过失配位错被逐步释放，位错分布在整个组分线性缓冲层内，其厚度高达10μm才能使得应变能完全被释放。 2、器件制备方面:对于金属Ni的溅射，我们采用PVD设备，Ni的厚度为10nm。通过改变退火温度(300-500℃)，并对样品进行方块电阻的测试，其最佳退火条件为450℃，30s;对于溅射Ni之后的清洗，我们采用配比为1∶10的盐酸溶液，将其加热至55℃。以清洗时间(40-120s)为变量，同样测试样品的方块阻值，其最佳的清洗时间为50s。 3、器件性能的分析表征方面:制备了垂直入射的Ge PIN光电探测器，在-1V偏压下，器件的暗电流密度为4.29mA/cm2。对于我们的器件，由于在外延Ge层时采用B的原位掺杂工艺造成了大量的缺陷和位错，使得体漏电流成为暗电流的主要来源。在波长为1.31μm处-5V偏压下，器件的响应度为0.36A/W。分析了器件光电响应较差的原因，对n型Ge与金属Ni的接触电阻率进行了测量，其接触电阻率在10-4量级，大的接触电阻阻碍了光生载流子的收集，使得器件的光电响应变差。