过渡金属硫族化合物是一种具有类石墨烯结构的层状材料。由于其独特的晶体结构,使其展现出了许多特殊的物理性质,目前已成为新型材料及先进制造的研究焦点。广泛的研究结果表明,二维过渡金属硫族化合物具有近乎理想的开关比、载流子迁移率,使其在场效应晶体管、光电探测器、气体传感器等方面有极大的应用前景。本论文着重于二维过渡金属硫族化合物的可控制备。重点研究了化学气相沉积法的工艺条件对制备单晶WS₂的影响,探索了CVD法生长二维NbS₂的工艺条件,分析了基于二维WS₂的场效应晶体管制备和电学特性测试。本论文的主要研究结论如下:为了实现对WS₂薄膜的可控制备,本课题分析了各工艺参数对WS₂形状、大小的影响,确定了生长WS₂的最佳工艺参数,即温度750℃、保温时间10min、Ar流量100sccm、WO₃量30mg、硫粉量500mg,在这个基础上成功制备出了尺寸约50μm的正三角形薄膜。对制备出的WS₂薄膜进行了成分与结构表征。XPS与EDS定量分析结果显示所制备的薄膜中W与S原子比接近1:2,证明所制备的薄膜为WS₂。AFM结果显示薄膜厚度约0.8nm,证明薄膜为单层。TEM结果则显示薄膜具有标准的六方结构,且在单片三角膜上具有分布良好的单晶性。采用CVD法分别以NbO₂和NbCl₅为铌源制备出了枝晶薄膜及连续薄膜的NbS₂。成分测试结果显示连续薄膜主要成分含有Nb、S,其中Nb与S的原子比为1:1.95。拉曼光谱结果显示连续薄膜含有3R-NbS₂具备的四种振动模式,证明所制备的薄膜为3R结构的NbS₂。使用电子束光刻法制备了单层硫化钨的背栅场效应晶体管,晶体管沟道宽约0.5μm,长约1μm。使用四探针法对电子束光刻法制备的微型器件进行了电学性能测试,结果显示晶体管开关比达到10⁵,并显示出了双极性晶体管的特性。