超薄二维纳米材料在材料科学、物理学、化学和纳米技术中具有广泛的应用前景。原子力显微镜在纳米材料表征方面的最新进展为二维纳米材料在微电子和光电子领域的研究开辟了新的机遇。二硫化钼（MoS₂）是一种具有层状结构的材料,当它被制成单层材料后表现出与块体材料差异很大的物理性能。目前MoS₂已经被用于多种器件中,但从微观角度研究其力电性能的报道较少。本工作基于原子力显微镜研究材料的多种模式,针对MoS₂二维纳米材料的电学和力学性能进行表征。主要通过扫描开尔文探针显微镜、导电原子力显微镜和双峰原子力显微镜等模式研究纳米尺度MoS₂/Si O₂、MoS₂/Pt和MoS₂/Ba Ti O₃异质结中MoS₂的电学性能、MoS₂/Pt异质结中MoS₂的电输运特性、MoS₂/Si O₂、MoS₂/Pt和MoS₂/Ba Ti O₃异质结中MoS₂的力学性能,为在微观尺度研究MoS₂力电性能提供实验数据。本论文的研究内容主要分为以下四个方面:第一,MoS₂纳米片的制备。采用改进的机械剥离法在不同基底上制备出不同层数的MoS₂纳米片,用原子力显微镜对MoS₂厚度进行测量,同时用拉曼光谱辅助确认MoS₂的层数。第二,用扫描开尔文探针显微镜（SKPM）研究MoS₂的电学性能。讨论影响SKPM测试的因素,研究MoS₂/Si O₂、MoS₂/Pt和MoS₂/Ba Ti O₃异质结中MoS₂的电学性能。研究表明,MoS₂的功函数随着层数的增加呈下降趋势,当厚度接近块体时由于屏蔽效应MoS₂的功函数趋近定值。第三,采用导电原子力显微镜（CAFM）研究MoS₂的电输运性能。首先研究MoS₂/Pt异质结上MoS₂的导电性能,发现随着层数的增加,阙值电压和势垒高度增加,电子亲和力减少,功函数减少;其次,研究电压对MoS₂/Pt异质结的电传输性能的影响。研究表明,随着MoS₂层数增加功函数减少,这与扫描开尔文探针显微镜的研究结果相吻合。第四,采用双峰原子力显微镜（AMFM）研究MoS₂的力学性能。提出一种采用原子力显微镜定量测量二维层状材料杨氏模量的新方法,讨论异质结结合力对MoS₂杨氏模量的影响。研究表明,MoS₂的杨氏模量与异质结结合力有很大的关系。MoS₂/Si O₂中单层MoS₂的杨氏模量为83±5 GPa,MoS₂/Pt异质结中单层MoS₂的杨氏模量为263±50 GPa,MoS₂/Ba Ti O₃异质结中单层MoS₂的杨氏模量为179±5 GPa。MoS₂/Si O₂和MoS₂/Ba Ti O₃异质结的结合力强,对MoS₂的杨氏模量的影响比较大;MoS₂/Pt异质结的结合力弱,对MoS₂的杨氏模量几乎没影响。