二维层状材料一直是近年来的研究热点。石墨烯由于其优异的电学性能,在未来的电子、光电等领域具有广阔的应用前景。然而,石墨烯的零带隙结构严重限制了其在电子器件中的应用。二硫化钼（Mo S₂）由于具有天然的带隙以及超强的光吸收被人们认为是石墨烯的互补材料。在层状Mo S₂场效应晶体管中,Mo S₂与金属电极的接触界面会形成较大的接触电阻,从而导致理想的Mo S₂晶体管至今尚未实现。对此,本文将石墨烯与Mo S₂相结合,制作出石墨烯接触的Mo S₂场效应晶体管,使Mo S₂的接触问题得到了改善,并将该结构应用于光电探测得到了优异的光电性能。本文主要研究内容包括:利用机械剥离法制备石墨烯及Mo S₂样品,并通过光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱、光致发光谱等手段对材料进行系统地表征。采用Ar+等离子体对石墨烯和Mo S₂进行刻蚀,研究等离子体刻蚀时间与材料厚度的关系。发现了不同层数材料刻蚀时间的倍数关系,最后实现通过控制等离子体刻蚀时间来精确控制石墨烯和Mo S₂的刻蚀厚度。使用定点转移技术,制备出石墨烯/Mo S₂异质结,并通过在石墨烯/Mo S₂异质结中选择性刻蚀石墨烯,获得石墨烯接触的Mo S₂场效应晶体管。我们测得石墨烯接触Mo S₂场效应器件开关比为10⁶,载流子迁移率为42 cm²V^-1s^-1。同本征的Mo S₂场效应晶体管相比,两项数据均有所提升。在相同的沟道长度下,石墨烯接触的Mo S₂场效应器件比金属电极的Mo S₂场效应器件的载流子迁移率提高了55%。利用具有高载流子迁移率的石墨烯做载流子输运层,利用对光吸收较好的作为光敏层,制作出具有石墨烯电极的Mo S₂光电探测器大大提高了Mo S₂的光电特性。