二维层状半导体材料具有独特的电子结构和量子尺寸效应,在能源、微电子、光学及光电子器件等领域受到广泛的关注。其中,Ⅳ-ⅥA族二维层状材料也因为成本低、元素丰富及对环境友好等优点,近几年迅速成为科研工作者们研究的热点。与此同时,Ⅳ-ⅥA族二维材料还具有丰富的层状晶体结构和新颖的物理性质,并且在光学和光电子学器件中展现出巨大的应用前景。然而,与目前主流的过渡金属硫族化合物相比,Ⅳ-ⅥA族二维材料在各个方向的研究工作均处于初始阶段,研究相对较少。本文主要针对单晶硫化锗和硒化锗二维材料制备、层数减薄、光学测试及电学表征进行研究工作。首先,概括综述了石墨烯、过渡金属硫族化合物以及黑磷等几种常见的二维材料研究工作。其次,总结了一下Ⅳ-ⅥA族二维材料近几年的研究现状;分别介绍了几种Ⅳ-ⅥA族二维材料的晶体结构和物理性质以及这些材料在场效应晶体管和光电探测方面的进展和多种器件制备前景。最后,简单概括了本文的研究工作的内容、目的以及意义。接下来,介绍了本文所使用到的几种常用设备仪器及其原理。第三章中,介绍了利用激光减薄技术,将机械剥离获得的高质量单晶二维硒化锗材料进行减薄处理;成功的获得了单层的二维硒化锗材料,并得到其在各个温度点的光致发光光谱。利用2 μm厚二氧化硅衬底,激光减薄获得～1.5 nm厚的二维硒化锗。与此同时,结合激光直写等光刻工艺将二维硒化锗材料制备成为光电子器件,利用激光减薄技术成功制备出单层及少层的二维硒化锗器件。少层二维硒化锗显示出类似于单层的宽光致发光光谱。在空气中及室温下测量了具有肖特基接触特性的晶体管性能。通过对器件的空穴和电子进行调制,观察到双极性特征。器件的开关比为103,场效应迁移率为4 cm2/(Vs)。光响应作为照明波长、功率和频率的函数同时被研究。少层硒化锗器件对可见光的照明波长响应高达1400nm,上升(下降)时间为13μs(19 μs),显示出非常宽带和快速的光检测。第四章中,采用与二维硒化锗器件制备相同的机械剥离和标准光刻工艺制备了少层硫化锗(～4.2 nm)场效应管器件。利用简单的旋涂方法,在少层硫化锗器件上旋涂硒化铅量子点制备混合异质结构器件。由于电荷从硒化铅量子点转移到硫化锗表面,在混合异质结构上的光致发光强度下降了 60%。在635 nm的光照波长下,混合异质结构器件的光响应率提高了两倍。在混合异质结构上,硒化铅量子点的光响应带宽从可见光扩展到980 nm的近红外光波段,响应率为224 mA/W。混合异质结构器件的比探测率值分别为808 nm和980 nm增加了 39.5倍和27.5倍。在相同的测试条件下,与单纯硫化锗器件相比,混合异质结构器件的载流子迁移率的提升达到了 3倍。对硒化铅量子点的浓度进行了优化,浓度为1 mg/mL的硒化铅量子点可获得杂化结构器件的最高光响应率和载流子迁移率。第五章中,结合热点材料石墨烯和我所研究过的二维硫化锗材料,搭建二维材料转移系统,对石墨烯-硫化锗范德瓦尔斯异质结制备工作进行了探索与研究。对比湿法与干法两种方法的转移效果,成功的制备出了石墨烯-硫化锗异质结并对异质结进行了简单的表征工作。最后,我们对全文工作进行了总结,并展望了我所研究材料在未来可能的发展方向。