二维（2D）过渡金属硫族化合物（TMDs）层间为弱的范德华作用力,具有带隙可调和高的载流子迁移率等优异的光学和电学性能,因而在电子学、光电子学、传感器以及柔性器件等领域有广泛的应用前景。近年来,为满足器件功能化需求,需要对TMDs材料进行掺杂处理,进而对其带隙和导电属性等方面进行调控。其中2D WSe2为少数p型TMDs材料之一,具有高的光吸收系数和高效的光致发光效率,适合应用于场效应晶体管、光电探测器和光伏器件等领域。然而,目前对2D WSe2材料的掺杂改性研究较少,故本论文工作的研究内容如下:（1）化学气相沉积法制备二维WSe2通过调节生长温度和选择不同的生长基底,实现了用化学气相沉积法（CVD）来可控制备2D WSe2,为后续铌元素（Nb）和铼元素（Re）掺杂WSe2奠定了实验基础。之后使用光学显微镜、原子力显微镜、显微共焦激光拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪以及场发射超高分辨透射电子显微镜对单层WSe2进行了形貌、拉曼光谱、成分和结构的基本表征。最后基于单层WSe2构筑了场效应晶体管,研究了其基本电学和光电性能。（2）化学气相沉积制备铌掺杂二硒化钨（Nb-WSe2）以NbCl5为Nb源,通过一步CVD法制备出了二维Nb掺杂WSe2（Nb-WSe2）。电学和光电测试表明,单层Nb-WSe2器件的电学性能显著提升,但光电性能略微提升:迁移率提升了两个数量级至2.83 cm2·V-1·s-1,开关比提升了三个数量级至4.3×107,光响应度为2.3 mA·W-1,光响应时间为89 ms。（单层WSe2器件的迁移率为0.04 cm2·V-1·s-1,开关比为4.8 × 104,光响应度为1.0 mA·W-1,光响应时间为83 ms）。此外,透射能量色散能谱（EDS mapping）可以观察到均匀分布的Nb元素,X射线光电子能谱也可以探测到Nb元素,且Se和W元素的特征结合能峰位朝着低结合能的方向发生位移,这表明NbCl5作为一种p型掺杂剂成功地掺入WSe2 中。（3）化学气相沉积制备铼掺杂二硒化钨（Re-WSe2）本章工作利用ReO3为Re源,采用一步CVD法合成二维Re掺杂WSe2（Re-WSe2）。X射线光电子能谱可观察到Re元素的特征峰,且W和Se元素的特征结合能峰位朝着高结合能方向位移;另外,透射EDS mapping也可以检测到均匀分布的Re元素,这表明ReO3作为一种n型掺杂剂成功地掺入到WSe2中;荧光光谱显示单层Re-WSe2的荧光强度几乎淬灭且荧光峰位朝着低波长方向发生蓝移,这也进一步表明Re-WSe2为WSe2的一种n型掺杂。电学和光电测试表明,单层Re-WSe2器件呈现双极型导电属性,其中p型占主导地位,然而迁移率有所降低（0.02 cm2·V-1·s-1）,开关比未发生明显变化（9.9 × 104）,光响应度降低了一个数量级至0.07 mA·W-1,光响应时间变化不大（93 ms）。