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，是本征硅的10倍以上。石墨烯还具有良好的透光性。单层石墨烯对光的吸收率只有2.3%，这使得其十分适合作为透明导电薄膜用于光电探测器件中。事实上，光电探测也是石墨烯问世后最早被应用的 领域之一。2009年，IBM公司的Xia等便制作了场效应管(FET)型的光电探测器，在1550nm的入射光源下，其响应度达0.5 mA•W
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。石墨烯的功函数为4.5~4.8 eV，可与多种半导体之间形成异质结实现光电转换。其中，石墨烯/硅异质结拥 有极高的光电转换效率，并且可在宏观条件下进行组装，工艺简单，对设备的要求不高，因而具有极大的发展潜力和良
好的应用前景。
石墨烯/硅光电探测器是基于石墨烯/硅异质 结来实现光电转换从而对光辐射进行探测的。n型硅的功函数为4.3eV，低于石墨烯的功函数。当两者接触时，一部分电子将由费米能级较高的硅一侧流向费米能级较低的石墨烯一侧，使硅中界面层附近的电子越来越少，剩下未经中和的正电荷。随着电子的迁移和积累，石墨烯一侧界面层附近的电子越来越多，形成带负电荷的空间电荷层。在正负空间电荷层中间由于复合作用使其中的载流子数变得极少，形成耗尽层。随着正负电荷在石墨烯/硅两侧界面处的累积，在界面处将形成一个方向由硅一侧指向石墨烯一侧的内建电场。在其作用下，石墨烯的费米能级与硅的费 米能级逐渐拉平，能带发生弯曲，直至最终达到平衡。
当入射光照射到异质结表面时，一部分硅中的价电子在吸收足够的光子能量后将跃迁至导带上，形成电子-空穴对。电子-空穴对在内建电场的作用下被分离，空穴沿内建电场的同方向运动，电子沿内建电场的反方向运动，分别经由 石墨烯层和硅内部由上下电极传输至外电路中，形成光生电流，实现光伏效应。石墨烯/硅光电探测器正是基于这种光伏效应来对光辐射进行探测的。经过近10年的不断改进，石墨烯/硅异质结的光电转换效率已达15.6%，在石墨烯/半导体器件中遥遥领先，说明其在光电器件中的应用具有巨大潜力。
石墨烯/硅光电探测器的结构十分简单。如图1(a)所示，只需将石墨烯与n型硅直接进行搭接，引出上电极及背电极后即可构成一个简单的石墨烯/硅光电探测器。
美国东北大学的An等采用单层及三层石墨烯制做了该种结构的光电探测器，并对其光电探测性能做了较为全面的研究。器件模型及实物如图1所示。结果表明，该种结构的石墨烯/硅光电探测器可在400~900nm的宽光谱范围内工作，最佳探测范围在700~800nm之间。其所制作的器件在-2V偏压下的响应度达225
mA•W
