本发明提供一种利用三维（3D）树枝状异质结材料制作的光电探测器，自下而上依次有Si基底，绝缘SiO2层，3C-SiC/ZnO三维树枝状异质结材料，金属电极。所述的3C-SiC/ZnO三维树枝状异质结材料中，3C-SiC为3D树枝状结构的主干，ZnO为3D树枝状结构的枝杈；所述的金属电极分别覆盖在3C-SiC/ZnO三维树枝状异质结材料的两端，且形成欧姆接触。其制作方法如下：先利用热碳还原的方法制备3C-SiC纳米线主干；然后采用沉积的方法在3C-SiC纳米线表面沉积一层ZnO种子层；再利用水热的方法在ZnO种子层上生长ZnO纳米线枝杈，形成3C-SiC/ZnO三维树枝状异质结材料；最后将单根异质结材料转移至SiO2/Si衬底，利用光刻和剥离技术在异质结材料两端镀上金属电极，既得所述光电探测器。相比于传统的光电探测器，这种由特殊的3D树枝状结构制作的光电探测器具有更大的吸光面积和吸光范围，以及更有效的光生载流子分离率，更高的光电流增益和更快的光响应速度。制作工艺简单，成本低，有利于广泛应用。