随着半导体产业的发展,器件的特征尺寸不断减小,硅基材料按照摩尔定律继续发展已经遭遇瓶颈。二维材料的涌现,为半导体行业的发展提供了新的机遇。二硫化钨作为典型的二维材料,凭借其优异的电学及光电子学性能,成为研究的一大热点。为了拓展二维二硫化钨的应用,高质量、大面积二硫化钨薄膜的制备成为必要的前提条件。本文针对二硫化钨开展了以下三方面的研究:1、CVD-WS₂的大面积、高质量可控生长研究。本文采用CVD法制备WS₂薄膜,研究了不同工艺参数（气流量、源衬距离）对WS₂薄膜生长的影响,通过调节气流量和源衬距离得到了尺寸和层数可控的WS₂薄膜,并通过Raman、PL、TEM、XPS、AFM等手段对薄膜晶体结构、元素组分含量以及薄膜厚度进行系统地表征与分析,为后续应用研究奠定基础。2、CVD-WS₂生长机理探索与研究。结合不同条件下得到的WS₂薄膜及其规律,提出了一种可能的生长机理:薄膜的层数和尺寸依赖于源的气相质量转移速率和薄膜表面化学反应速率之间的关系。当前者大于后者时,更偏向于成核,导致衬底成核点密集;当二者基本匹配时,薄膜倾向于横向生长,使得薄膜横向尺寸变大,抑制薄膜的纵向生长,得到层数可控的WS₂薄膜;当前者小于后者时,薄膜的纵向成核生长能力得到增强,得到的薄膜较厚。3、WS₂薄膜电学特性的研究。本文构建WS₂基背栅场效应晶体管与超级电容器电极,表明CVD生长的二维二硫化钨呈n型,单层WS₂薄膜平均电子迁移率为1.5 cm²V^-1s^-1,电流开关比为10⁵;双层WS₂薄膜平均电子迁移率为13 cm²V^-1s^-1电流开关比为10⁶。作为超级电容器的电极材料,少层结构电极在电流密度为1 A/g时,比电容为163.3 F/g,倍率性能仅为74.7%;多层结构电极在电流密度为1 A/g时,比电容分别为169 F/g,倍率达到85%。本文研究内容为全面了解二硫化钨的电学性质,充分探索和发挥二硫化钨应用潜质,提供了一定的数据支持,具有一定的实用价值。