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由于传统硅基器件尺寸不断减小,短沟道效应加重,摩尔定律逐渐失效,为了进一步提升器件的性能,研究者开始寻找新型的电子材料。二维电子材料凭借其独特原子级别的厚度及出色的栅控能力等优势脱颖而出,成为下一代半导体材料的有力竞争者,其在晶体管领域、光电探测器领域以及存储器领域都有巨大的应用潜力。但是,二维电子材料以及二维电子器件存在的一些问题限制了它们的应用范围,比如实现二维电子材料薄膜的导电类型有效调控,光电响应波长拓宽,器件工艺优化和器件可靠性等问题。本文将围绕这三个方向进行研究。首先,通过元素掺杂技术,不仅调控了MoSe2的导电类型,也拓宽了MoSe2的光电响应波长范围。本文通过化学气相输运法（CVT）成功实现过渡族金属杂质V,Fe,Nb对半导体材料MoSe2的掺杂。由于掺入V,Nb杂质,MoSe2的导电类型由本征的n型转化为p型。通过p型掺V的MoSe2和n型本征的MoSe2的垂直堆垛,制备出了基于MoSe2的同质p-n结二极管,在45 V正反偏压下的电流比为340,证明其具有良好的整流性能。同时发现,相比于本征MoSe2的光电响应最大波长785 nm,元素掺杂拓宽了本征MoSe2的光电响应波段,掺V,Fe,Nb的MoSe2在1550 nm波段均有光电响应,并且掺V的MoSe2在室温下的光电响应最大波长达到10?m。其次,研究了石墨烯忆阻器的温度可靠性,证实了石墨烯忆阻器在100 K到570 K温度范围内均可以开启和关断,忆阻器的开启电压和关断电压受温度的影响变化较小,结果表明忆阻器的低阻态阻值不受温度的影响,高阻态阻值随温度的升高而缓慢上升。室温下石墨烯忆阻器具有良好的耐久性以及出色的数据保持能力。在570 K的高温下,石墨烯忆阻器受SiO2衬底的影响,高阻态和低阻态阻值均不稳定。另外通过制备和测试不同电极间距的石墨烯忆阻器,结果表明忆阻器的开启电压与关断电压几乎不受电极间距的影响。本文使用的元素掺杂技术实现了二维电子材料导电类型的有效调控以及光电响应波长的拓宽,同时也适用于其他二维电子材料物理性能的调控,拓宽二维电子材料的应用场景。此外,石墨烯忆阻器的温度可靠性研究为其未来的实际应用打下坚实的基础。