利用风能或太阳能产生的电力进行水分解已经被作为可持续氢生产的有效策略。二硫化钼（MoS₂）由于边缘活性位点具有贵金属般的氢吸附吉布斯自由能而被认为是一种良好的新型催化剂材料,然而,活性位点数的限制以及半导体的特性影响了整体的电催化活性。对于半导体催化剂而言,影响其催化性能的因素很多,如电荷传输、能带结构等,传统的提升MoS₂电催化性能的方法多是空位的修饰和杂质原子的掺入,这些策略最终涉及控制掺杂物质和缺陷浓度的复杂过程,阻碍了我们对各个因素的影响机制的理解。本课题主要通过局部相转变的方法成功获得了同时具有半导体相（2H）和金属相（1T）的单片MoS₂纳米片。同时,结合微加工工艺分别构筑了金属集流体/纳米片的接触部分为1T相或2H相的电化学微纳器件,分别研究了接触电阻、能带结构对MoS₂电催化析氢性能的影响机制。本工作主要的研究结果如下:（1）金属集流体/纳米片的接触部分在相转变前后电催化析氢性能具有明显提升,在10 mA cm^-2的电流密度下,过电位从285 mV降低至230 mV。电输运性能测试结果说明半导体相与金属集流体界面处存在肖特基势垒,阻碍了电子的迁移。金属相与金属集流体为欧姆接触,电子迁移阻力较小。从而可以推断出有效的电荷注入对于激发电催化反应活性至关重要。（2）本工作进而构筑了一种可以单一的调控能带结构、接触电阻不会受到影响的平台,从而来研究能带结构和电催化析氢性能之间的关系。测试结果表明在场效应调控下电子具有更负的电化学势,材料的费米面抬升,不断向导带底靠近。在0,1,2,3 V的背栅电压下费米面分别位于5.13,4.3,3.93,3.86 eV。（3）随着背栅电压从0 V增加至3 V,2H相二硫化钼在10 mA cm^-2的电流密度下的过电位分别为228,218,192,74 mV,而1T相没有明显的改善。实验结果发现由2 V变为3 V时,2H相二硫化钼的过电位具有显著的降低（降低了118 mV）,且在3 V的背栅电压下2H相二硫化钼的性能优于1T相（187 mV）。结合能带理论,这种优异的电催化析氢性能归因于在背栅电压的调控下大量电子注入到2H相二硫化钼导带中,费米面向上抬升,使材料的能带结构与氢还原能级匹配,使电子由材料转移至电解液中的热力学阻力减小。