本发明公开了一种缺陷态石墨烯/半导体异质结光电探测器，所述光电探测器具有两层结构，一层为半导体层，另一层为缺陷态石墨烯层，所述缺陷态石墨烯层与半导体层贴合；缺陷态石墨烯层厚度为10‑100nm，所述缺陷态石墨烯层中含有缺陷态sp3/sp2碳含量比为1％‑40％。本发明中采用抽滤的方法制备薄膜，保证了薄膜的均匀性以及器件的稳定性；通过控制烧结工艺，制备缺陷态石墨烯薄膜，在异质结中引入缺陷态，增加电子向声子散射，引起热效应，进而提高光响应。相比无缺陷态石墨烯/半导体异质结光电探测器，缺陷态的引入，实现外量子效率量级提升。