本发明公开了一种基于氧化镓/二硫化钼二维异质结的高速光电探测器,属于半导体器件技术领域。包括自下而上设有的衬底、绝缘氧化层、氧化镓层、二硫化钼层,所述二硫化钼层上设有彼此分隔的两块电极;所述氧化镓层与所述二硫化钼层之间形成二维异质结。本发明采用氧化镓/二硫化钼二维异质结结构,同时兼具氧化镓和二硫化钼的优点,能够提高载流子分离输运,使得光电探测器具有更快的上升响应时间和下降响应时间。