1959年,物理学家RichardFeynman在其著名的演讲“下面的空间还很大”中说到,“如果层状结构中每一层都采用最适合的排列方式进行排列,那我们能用来做什么呢?”。自二维层状材料(2DLMs)发现以来,我们离这个问题的答案已然越来越近。人们将2DLMs进行人工纳米复合,制备出具有不同功能特性的范德华异质结构(vdWHs),并发展出各种新奇的物理性能。vdWHs器件有望成为下一代纳米电子学器件。二硫化钼(MoS2)以其合适的带隙宽度与2DLMs独有的特性而受到广泛的关注。本文以MoS2为基制备出具有特殊性能的场效应管并研究其输运特性,主要包括:基于传统干转印技术,我们发展出一种能够将超薄二维层状材料置于vdWHs的最顶层的方法,即翻转范德华堆垛转印技术。该方法可摆脱2DLM的厚度、种类、尺寸形状等因素,能够快速、简洁、高效地获得所需vdWHs,且该vdWHs顶层超薄2DLM表面未受到任何污染,且几乎无气泡褶皱出现。该方法为对2DLM表面洁净度要求很高的器件的制备提供了一个全新的实验手段,如扫描隧道显微镜测量所需纯净表面,以及作为隧穿电极的中间层等。利用上述方法制备出了以超薄h-BN为隧穿层的少数层MoS2隧穿接触场效应管(TC-FETs)。超薄h-BN隧穿层的存在,抑制了肖特基势垒的产生,摆脱了费米能级钉扎,实现对沟道化学势的均一调节。研究发现,在门电压调控下,成功获得了在有限正源漏电压下的MoS2 TC-FETs的双极特性;同时该器件还具备门电压可调的双向整流特性。通过门电压对器件的调节,器件可表现出pn二极管、闭态、np二极管、全开四种不同的工作组态。并采用第一性原理分析发现该现象符合自由能带模型。该器件的成功制备为未来将原子级厚度半导体材料应用于逻辑器件及高性能门开关器件中提供新的思路。利用PZT铁电薄膜制备基于铁电薄膜调控的MoS2 FETs。初步研究发现该器件在负偏压下表现为一种非常新颖的双阶式场效应管,亚阈值摆幅可达125 mV/dec;研究中发现该器件在测量过程中出现了由于界面电荷陷阱导致的反向回滞现象。若在PZT与MoS2界面加入一层缓冲层,可解决反回滞现象,提高器件质量,获得超小亚阚值摆幅。