近几年来新型二维(2D)材料和基于此类二维材料的异质结的研究一直在快速发展。在研究这些新材料的同时新型异质结器件也开始出现,例如隧道晶体管、谐振隧道二极管和发光二极管。这些器件由各种2D晶体组成,利用这些二维材料的物理特性可以实现其它常规半导体异质结无法实现的功能。层间耦合是研究少数层二维材料电子结构,可调带隙,量子霍尔相等物理特性的关键因素。此外,二维材料中的各种缺陷,会对材料的电学、磁学和量子输运性能产生很大影响。本文将选择几种典型的二维材料体系:二类外尔半金属(过渡金属硫族化合物)WTe2、拓扑节线半金属ZrSiTe、Graphene/MoS2异质结作为研究对象,主要结合拉曼光谱表征方法,对其层间作用力和原子尺度缺陷等物理性质进行研究。在第三章中,我们通过结合拉曼散射和密度泛函理论(DFT)计算对少数层WTe2薄膜进行了全面系统的研究。当WTe2厚度从双层减小到单层时,我们观察到了对应于非中心对称到中心对称结构转变的拉曼光谱特征。此外,我们发现偏振拉曼散射对WTe2薄膜的厚度具有明显的角度依赖性。DFT计算和实验结果吻合,从而验证了 1L至4L样品在75-95 cm-1之间存在Ag(A1)和Bg(A2)模式。我们的研究结果表明,高质量的拉曼光谱不仅可以用来确定WTe2的层厚和晶向,也可以用来探测少数层WTe2中定向的层间相互作用。在第四章中,缺陷通常对二维(2D)材料的各种性质具有很大的影响。但是,在2D材料中通过光学检测缺陷特别是单原子点缺陷是非常具有挑战性的。在这里,我们结合拉曼光谱,密度泛函理论计算(DFT)和扫描隧道显微镜(STM)对二维拓扑节线半金属材料ZrSiTe中缺陷诱导的振动模式进行了系统研究。我们在少数层ZrSiTe中观察到了位于95(A1g2),228(A1g1)和304 三种常见的拉曼振动模式,这与我们的理论计算保持一致。此外,单层ZrSiTe中发现了一个位于131.7 cm-1的拉曼模式。此模式在双层中迅速减弱最终在4L中消失。我们通过结合高分辨率的STM图像和DFT计算证明该模式是原子点缺陷在布里渊区边界处激活的层内剪切模式和局域模式的组合,并通过STM的非弹性隧道谱进一步证实了这种缺陷模式的存在。在第五章中,尽管Graphene/MoS2异质结在最近的2D半导体器件研究中获得了很多关注,MoS2和石墨烯之间的界面相互作用及其对电子特性的影响很少被研究。在这里,我们用拉曼光谱和光致发光光谱对GR/MoS2异质结进行了研究。通过干法转移和退火实现这两种材料间近乎完美的界面,异质结的拉曼光谱揭示了界面上强的相互作用会导致MoS2和石墨烯中拉曼模式的蓝移。而且,异质结的光致发光结果表明MoS2的光子激发和电子动力学会受到上层石墨烯的影响。我们的结果揭示了异质结的界面在调节异质结的物理性质方面发挥着重要作用。