以石墨烯为代表的二维材料的发现,为物理学的研究开辟了一个崭新的领域,但是石墨烯的零带隙结构严重制约了其应用范围。以Mo S2、WS2、MoTe2为代表的二维过渡金属硫族化合物（TMDs）具有半导体、半金属等结构相,体现出丰富且独特的物化特性,在电子学、光电子、光催化、传感的应用潜力引起了极大的关注,已成为当今国际上材料物理领域的研究热点之一。TMDs根据生长环境,其电子结构可以根据化学组成成分调控,而组分的改变很容易通过替代掺杂/合金等方式实现。使用合金掺杂可以有效实现调节TMDs的能带结构、降低肖特基势垒、增大迁移率等性能优化。阴离子或阳离子替代的三元TMDs合金材料被广泛应用于电子学等领域。但现在文献报道的通过掺杂调制TMDs的性能都是基于10%以上的高掺杂实现的,高掺杂会导致显著的晶体缺陷,如晶格失配、缺陷空位、晶界等,严重限制了器件性能。相比其它二维TMDs材料,MoTe2的半导体相2H和半金属相Td都可以在室温下稳定存在,且根据文献报道,其2H相的结构对于掺杂比较敏感,比如小比例的W离子（9%）取代Mo配位就可以实现2H到Td相的结构相变,这为在低掺杂下实现电学性能的调控同时的避免严重的晶体缺陷提供了可能。本论文通过在MoTe2结构中掺入多种比例的W离子,生长了多种比例的二维Mo1-xWxTe2三元合金材料;测试并分析了掺杂对材料形貌、结构的影响;并制备了多个场效应管（FET）器件;详细研究了掺杂比例与电输运性能的关系,实现了低浓度掺杂对器件双极性电输运的调制,并且载流子迁移率等性能优于未掺杂的结果,为TMDs电学器件的性能改善提供了新的思路和方法。本论文的主要内容归纳如下:（1）实现了多种掺杂比例二维Mo1-xWxTe2合金薄膜的制备并进行了详细物化表征。首先通过化学气相输运法（Chemical Vapor Transport,CVT）的方式生长了不同掺杂比例的Mo1-xWxTe2晶体。然后使用改进的机械剥离法,对块体Mo1-xWxTe2材料进行减薄,达到了20μm级别的尺寸,使用原子力显微镜测量薄片厚度为2-10nm。使用能量色散X射线光谱仪、透射电子显微镜、拉曼光谱、双光子荧光光谱等手段分析了不同掺杂下的微观形貌、拉曼振动模式频移、能带结构变化等,确定了材料中元素的准确配比,确认了材料随着W浓度的增加,发生了2H相、1T′相和Td相的相变,和已有文献的相图进行了对应。（2）利用半导体微纳加工工艺,制备了基于少层Mo1-xWxTe2（掺杂范围5%-100%）2H相、1T′相、Td相的场效应管器件,测量了器件的电学性能。根据2H半导体相器件结果所示,低掺杂（<10%）下的器件性能显著优于未掺杂的MoTe2的数据,如0.05%掺杂下的Mo0.95W0.05Te2可以达到20.2cm~2V-1s-1,显著高于纯MoTe2的9.1cm~2V-1s-1在同样实验条件下测得未掺杂MoTe2的结果,说明低掺杂浓度的缺陷态很少,对器件性能影响较小。同时,发现在2H相的范围内,器件的阈值电压随着W浓度的增加而增大,从p型主导的双极性逐渐调制为p型,这说明了W的加入对于体系来说是p型掺杂。基于实验结果,我们进一步从原理上研究了掺杂对费米能级调制作用,给出了掺杂调制半导体-金属电极的肖特基势垒实现性能改变的物理图像。（3）详细测试了高掺杂下（>10%）1T′相和Td相的Mo1-xWxTe2场效应器件,证明其具有较好的半金属性质,有望作为电极材料用来与2H相Mo1-xWxTe2制备成同质结场效应器件,可进一步提高器件性能。