二维（2D）层状过渡金属二硫属化合物（TMDCs）作为一类新的原子层厚度的半导体,由于其自身独特的物理特性以及在光子学、光电子学和谷电子学的发展等方面具有的广阔应用前景,引起了研究者的广泛兴趣。二硫化钨（WS2）作为过渡金属二硫属化合物的典型代表材料,带隙随厚度具有高度可调性,而且单层WS2为直接带隙,能在室温下发光,使得人们对其光电器件应用抱有很高的期望。WS2的带隙是固定的,但是为了获得具有理想光电响应的器件,需要材料具有更加广泛的带隙范围,需要对WS2的带隙和电子结构进行可控调节。因此,我们的研究主要在WS2的基础上,合成大面积具有可变硫含量的W(SxSe1-x)2合金和构建WS2/Pd Se2异质结,扩大其带隙调控范围,并且对它的合金化材料和异质结进行系统性的光电性质以及器件性能的研究。这些方法提供了一种通用、稳定、有效和工业可扩展的方式来调整其物理性能,并扩大了大块或薄膜半导体的潜在应用场景,有助于拓展其未来在功能电子/光电子器件方面的应用。具体研究内容如下:（一）采用简单的化学气相沉积方法,制备了高质量不同硫硒比例的三元单层W(SxSe1-x)2二维材料,在此三元二维材料中,调整硫和硒比例可以有效调节其光学带隙及激子发射行为。硫含量的增加使单层W(SxSe1-x)2薄膜的光学带隙逐渐增大,而且促进X激子向T激子转化,因为硫含量增加使得合金中额外的电子数量增加,这些电子会与X激子合成T激子。W(SxSe1-x)2的激子能量随着温度升高而降低,由于温度升高使得激子-声子耦合增强导致激子能量下降。此外,X激子和T激子强度一般随温度的升高而降低,但不同组分单层W(SxSe1-x)2合金的X激子和T激子强度有很大差异。这与激子中的电子空穴对的非辐射复合有关,温度升高,非辐射复合寿命降低,电子空穴对的辐射复合效率增加导致激子强度下降。随着硫含量的逐渐增加,T激子与X激子的强度比显著增大,因为面外A1g（S-W-Se）模式光学声子的能量增加,从而导致由该声子调节的X激子和T激子耦合效应加强,激子强度比IT/IX呈上升趋势。这些结果强调了进一步详细表征三元合金纳米片中的激子特征的重要性,从而为该二维材料在光电器件领域的应用提供了强有力的物理依据。（二）通过氯化钠辅助化学气相沉积方法合成不同硫和硒比例的三元W(SxSe1-x)2合金,利用电子束光刻技术制备了场效应晶体管,系统地研究了不同硫和硒比例、温度对于W(SxSe1-x)2合金场效应晶体管的转移和输出特性的影响。研究发现晶体管具有高于105的高开/关比,但是由于存在非欧姆接触,形成了两个背靠背的肖特基势垒,加上电离杂质散射和合金散射的作用,使得单层W(SxSe1-x)2合金晶体管中载流子迁移率比较低。此外改变合金成分可以实现晶体管载流子类型的P-N转换,不同硫含量的W(SxSe1-x)2合金纳米片晶体管器件的电输运研究显示了载流子类型的系统性转变,从富含WSe2的P型半导体到富含WS2的N型半导体变化,中间组分的W(SxSe1-x)2合金晶体管表现为双极性,该特点为其应用于逻辑器件和模拟电路中打下了基础。而且我们还研究了晶体管的光电特性,它的强光响应效率可应用于图像传感器、通信等领域,这些研究有助于拓展其未来在功能电子/光电子器件方面的应用。（三）利用机械剥离方法获得垂直堆叠的二维WS2/Pd Se2异质结,系统探究了WS2/Pd Se2异质结中的拉曼声子振动、激子跃迁、表面电势等的变化规律,并且探究了不同温度对其特性的影响。研究发现在WS2/Pd Se2异质结中相应的拉曼声子振动频移表现更明显,是由于异质结之间的晶格不匹配以及层间耦合导致的。利用角偏振拉曼光谱发现Ag和B1g模式在平行偏振散射和交叉偏振散射条件下不能同时出现最高值,而且异质结的层间耦合并不会对WS2相关的四种拉曼振动性质造成本质上的影响,可以利用这一点来鉴别未知的拉曼峰属于哪种振动模式。通过对WS2/Pd Se2异质结表面电势的研究,证明可以利用该异质结优化WS2光电探测器的相关电荷转移性能,并且Pd Se2可以作为金属电极和WS2之间的一个过渡层,有效减少因为费米能级钉扎效应对于器件的电荷转移效率的不利影响。利用少层Pd Se2和WS2制作成异质结,可以对WS2的表面电势进行调控,拓展该二维材料异质结的应用范围,优化相关晶体管器件的电学和光电性能,充分发挥它们在二维电子器件发展中相关的作用打下坚实的基础。