2004年,单层石墨烯的发现再次点燃了研究者们对二维材料研究的热情,作为类石墨烯典型代表的二维MoS₂也吸引了研究人员极大的兴趣,研究人员对其进行了广泛、深入的研究。单层二硫化钼是具有1.8eV直接带隙结构的半导体材料,因其独特的能带结构,在电子和光电子材料领域有着巨大的潜在应用价值。在本论文中,我们使用热丝化学气相沉积（CVD）方式,通过一步法,直接在Si/SiO₂衬底上沉积生成MoS₂薄膜。应用HRTEM,XRD和XPS等方法对薄膜样品进行表征测试,从晶体结构、价态信息和单原子层厚度分布区域等方面对制备得到的原子层厚度MoS₂做出进一步确认。并且我们应用恒电流模式,对原子层MoS₂薄膜制成的四端微结构进行了谷极化下的电学测量。本论文工作主要分为薄膜表征和四端微结构测量两大部分。论文共分为五个章节:第一章绪论,概述了二维MoS₂的研究背景、性能及其应用等;介绍了基于二维MoS₂的谷电子学理论及其实验的研究进展。第二章是实验部分,介绍了实验材料、仪器及其参数和实验过程等。第三章对制备的得到的原子层厚度MoS₂薄膜进行了多种方式的表征,对其类石墨烯结构的二维特性做出进一步确认:XRD衍射结果表明,实验制备得到的样品是2H型MoS₂,且薄膜的生长具有（002）方向上的优先取向。在高分辨透射电子显微镜（HRTEM）图像中观察到了类石墨烯的层状结构,并且测量得到平面堆叠的层间距约为0.63 nm。这一数值再次印证了所制备的样品中是层状MoS₂,并且FFT光斑佐证了MoS₂薄膜晶体结构的六方晶格属性。EDAX和XPS均确认了样品成分的主要元素是钼和硫。XPS的表征结果显示,样品中的钼元素显示出了强烈的+4价硫化物成键电子能峰,硫元素显示了-2价与钼结合的能峰。并且得到样品中S和Mo的化学计量比约为2.0-2.1。总之,以上结果确认了我们所制备的样品是原子层厚度的类石墨烯结构的二维MoS₂。第四章,对四端微结构进行了电学测试。对二维MoS₂薄膜的四端微结构应用恒流源模式进行测量,在圆偏振光辐照下测量端口电压U_14,23,得到电压具有微小的振荡变化,获得如下结果:1)恒电流设定值比较小时,圆偏振光对电压振荡的影响非常明显,而较大恒电流设定值范围内,圆偏振光辐照对电压振荡的影响明显减小;电压U_14,23的振荡周期随恒电流设定值的变化而变化,且振荡周期在恒电流设定值为45μA附近时出现第一个最大值,第二个最大值出现在115μA-125μA之间;与无光条件相比,圆偏振光辐照下振荡周期曲线向小电流方向移动,据此可以估算出载流子的漂移速度是10⁷cm/s。2)圆偏振光光强的试验结果进一步验证了圆偏振光的作用。3)椭圆偏振光偏振态的实验结果表明U_14,23振荡周期值随角度α的变化呈现出周期性变化,周期为2π,最大值出现在-45^o附近。4)不同光源的比较实验表明是样品在钠灯的照射下,相对于无光照,电压U_14,23并未显示出明显的变化。但是激光突然开启或突然关闭瞬间,电压U_14,23会产生尖锐的跳变。在实验中,能够观察到端口电压U_14,23呈现拍频振荡的现象说明了我们实验测量中存在某种波的相位相干。一种可能的解释是:由于光激发谷电子跃迁,谷特征的光电子具有能量差,因此相干叠加产生拍频效应。