黑磷是继过渡金属族二硫化物（TMDs）之后发现的又一种高性能二维材料,相较于其他二维材料,其制备的场效应晶体管具有高的载流子迁移率、优秀的开关比,并且黑磷本身具有依赖厚度可调节的带隙,被认为有望缓解短沟道效应。基于黑磷的这些特点,本文采用少层黑磷制备背栅场效应晶体管,首先研究了少层黑磷的制备方法以及器件的制备工艺,接着探讨了黑磷的各向异性对器件性能的影响并对晶体取向的鉴别方法进行了探索,最后探究了黑磷厚度以及栅厚度对器件的影响,给出了黑磷基场效应晶体管的工作模型。采用机械剥离法制备少层黑磷,以铜网作为掩膜,通过热阻蒸发在黑磷两侧制备电极,结果表明,该方法可在黑磷的两端实现精准定位,改变铜网的规格可以调控电极与沟道的大小,制备出的器件具有较好的电学性能。对于黑磷晶向的识别,本文总结了一套通过特征裂纹快速识别少层黑磷晶体取向的方法,并结合显微拉曼光谱法进行了验证,给出了机械剥离过程中少层黑磷撕裂的理论模型,并通过理论计算得出了其特征角度值,可以快速、准确的对黑磷晶体取向完成鉴别。其原理为:机械剥离过程中胶带分离产生的拉应力,使得黑磷的层间键比面内键更容易断裂,因此剥离所得的二维黑磷更容易沿锯齿形（Zigzag）方向撕裂,呈现出平行笔直的边缘;当应力方向与锯齿形方向存在夹角时,黑磷的边缘会表现出特征的角度。本文结合黑磷独特的双极型运输特性,提出了黑磷基场效应晶体管中载流子分层运输的工作模型,并针对少层黑磷形状的不可控对其载流子迁移速率的理论计算公式进行了修正。在制备出了不同晶体取向的黑磷器件后,发现各向异性仅影响器件的载流子迁移率,对别的指标没有影响;对黑磷厚度的影响展开了探索,发现随着厚度的下降,场效应管的开关比、阈值电压等性能都有所提升;对绝缘栅厚度与性能之间的关系进行了探究,发现栅厚度主要影响器件的开关比与亚阈值摆幅,而对载流子迁移速率和阈值电压没有明显的影响。同时发现90 nm栅由于氧化时间短、内部缺陷多,会使晶体管在零栅压时的工作状态向n型运输特性转变。