2004年石墨烯材料首次报道,其在二维材料领域具有里程碑意义,此后关于二维材料的研究便多了起来。虽然石墨烯有着优异的性能,但由于零带隙阻碍了它的进一步发展。因此,科学家把目光转向了其它二维层状材料的制备及应用探索。在这之中,过渡金属硫族化合物（TMDs）凭借着带隙随薄膜厚度可调、载流子迁移率高、大面积生长等优势脱颖而出。但是,目前关于TMDs的研究尚不全面,尤其是利用化学气相沉积法（CVD）制备TMDs的工艺有待进一步优化;此外,关于构建TMDs异质结有待进一步探索。本实验通过引入限域空间的概念,系统研究制备参数对于MS2（M=W、Mo）材料生长的影响。此外,在TMDs与有机半导体材料通过范德华力构建异质结方面,探索异质结光学特性问题非常重要。针对有机层材料在空气中易被氧化且大规模制备困难的现状,提出采用旋涂法,在制备得无机物基础上制备得无机-有机异质结。重点研究异质结光学特性;实现异质结构可控制备和光电性能研究目标;对于无机-有机异质结的发展具有很高的科研价值。具体研究内容如下。1.系统研究了各类实验条件对于MS2薄膜成核及结构形貌的影响。掌握了可控制备单层、少层、多层WS2材料的实验工艺。最终确定获得大面积、单层、高结晶质量的WS2工艺如下:生长时间3分钟、S源与衬底距离20cm、WO3加热温度为860℃、WO3与S源比例约为1/60。重点对单层、少层、多层WS2材料进行了表征。实验将该套工艺用于MoS2制备,考虑到生长MoO3需求温度较低,仅调整MoO3加热温度为800℃,其余生长条件不变,可制备出单边三角形尺寸达300μm、单原子层厚度MoS2薄膜,证明了该套工艺的稳定性较好。2.对光刻工艺进行了研究,最终确定双层胶光刻工艺。构筑了WS2场效应晶体管（FET）,研究了光功率和电压变化对于器件性能的影响。器件电子迁移率高达26.93cm2V-1S-1,超过以往报道的CVD生长的WS2薄膜。此外,器件周期稳定性好。在此基础上,制备了WS2-PCE10无机-有机异质结,通过对异质结进行OM、SEM、拉曼、紫外-可见吸收表征证明了PCE10成膜质量高,形成了良好的无机-有机界面。对比单层WS2薄膜器件,异质结器件的光电流提升了三个数量级。将异质结器件放于自然环境中存储6个月,其性能如初,证明了器件稳定性极高。