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近年来二维材料以其在极薄的原子级厚度、极高的载流子迁移率以及可调带隙等方面的优异性能越来越受到关注。其中最典型的二维材料当属MoS2，其优越的二维物理和电学性能以及与平面半导体工艺相匹配的特点，有望代替传统半导体材料，用于性能优异的新型光电子器件和集成电路。 多年来，已经有很多文献报道使用CVD法制备MoS2，但是在可控制备方面还是所见较少。本文结合传统的单温区管式炉CVD系统设计了硫粉温度控制装置来制备大面积单层MoS2晶体，实现了MoS2的尺寸大小、密集程度以及厚度的可控制备。通过分析测试获得了管式炉边缘处的温度分布，并以此确定反应物硫粉的位置以可靠形成硫蒸气。本文还针对系统的气密性进行了优化改进。该系统的特点在于可以任意改变硫粉在石英管内的位置来改变硫粉的蒸发温度以及硫粉与 MoO3的反应温度，实现对MoS2尺寸和厚度的控制。 在实验方面研究了影响MoS2生成的主要因素：硫粉的温度、反应温度以及衬底与MoO3源的间距。发现在MoO3温度恒定时，硫粉的蒸发温度和反应温度共同决定了是否能够生成MoS2以及生成MoS2的尺寸和密集程度，而衬底与MoO3源的间距决定了生成的MoS2的厚度以及在衬底上的分布范围。通过研究综合考虑各因素的影响，确定了最佳反应条件，在此条件下反应生成的MoS2形状呈六边形到三角形变化规律分布，并且除了衬底中央处，其他部位的MoS2均为单层。测量得到MoS2的尺寸最大达到103.6μm，其拉曼光谱中A1g峰与E12g峰差值为20.2 cm-1，PL光谱两峰分别位于628.5 nm(1.97 eV)和679.9 nm(1.82 eV)处。通过AFM测量的单层MoS2的厚度为0.68 nm，双层为1.4 nm。 论文利用大尺寸MoS2制备了底栅型薄膜晶体管(TFT)，其中栅绝缘层为SiO2，厚度为300 nm。源/漏电极为Ti-Au复合电极，采用电子束蒸发获得，其中Ti膜厚度为10 nm，Au为50 nm。制备的TFT显示出典型的输出特性和转移特性曲线，得到MoS2 TFT的阈值电压为-15.7 V，载流子迁移率为24.4 cm2/(V·s)，亚阈值摆幅SS为4.85V/decade，在VDS=1V时，得到开关态电流比约为105。