二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）具有丰富的化学组成和晶体结构,赋予了其丰富的物理化学性质和广阔的应用前景,但同时也为材料的可控合成带来了挑战。目前常规的机械剥离法获得的二维材料晶体质量较好,但是形状和层数不可控,物理气相沉积法（PVD）和化学气相沉积法（CVD）则结晶质量较差,普适性不好,为解决传统二维材料生长方法的不足,本文采用了化学气相输运法（CVT）在高真空密闭环境中进行二维MoS2晶体的合成,合成的晶体具有较高的结晶质量和适用性。单分子层的TMDCs具有独特的电子结构和优异的电学性能,在微电子器件和可见光波段的光电器件上具有极大的应用前景,然而,单分子层的低吸收系数和缺陷影响了其发光效率和光电性能。通过引入外来缺陷,可以丰富其本身的电子能级,可明显改善单层TMDCs的光学和电学性能,在制备高效光电器件、以及高迁移率的FET具有深远意义。本文的主要研究内容为:1)以MoS2作为TMDCs材料的代表性,通过CVT法生长二维MoS2晶体,分析研究CVT法生长条件对生长结果的影响。综合结构和性质表征手段,证实该方法制备的二维MoS2晶体相较于常规生长方法具有质量高、可控性好的特点。2)对MoS2晶体掺杂IVB族过渡金属元素,引入外来缺陷丰富MoS2本身的电子能级结构,以改善单层MoS2晶体的光致发光和电学特性。研究表明MoS2为单分子层,且掺杂元素成功进入MoS2晶格中,属于面内掺杂,并实增强了MoS2的光致发光和电学性能。3)对MoS2晶体掺杂稀土元素Gd和Dy,利用稀土元素丰富的电子能级,改变MoS2的能带结构,发现稀土元素Gd掺杂后MoS2的荧光明显增强,通过动力学测试发现载流子寿命有明显变长。本工作通过掺杂大幅提高了MoS2薄膜发光性能,并在一定程度上改善了MoS2的n型导电性,对进一步研究MoS2薄膜光电器件以及场效应晶体管具有重要意义。