近些年来,二维过渡金属硫属化合物由于具有奇特的物理、化学和电学性能而得到人们的广泛关注。尤其,以二硫化钼或二硫化钨为代表的合金及异质结因表现出组分依赖的可调带隙结构和光电性能而在下一代高性能的光电器件中有着潜在的应用前景。为了促进这些二维半导体材料在未来电子器件中的实际应用,寻找能可控制备厘米级别的、高质量的二维半导体材料的方法是该研究领域的核心问题之一。本论文以二硫化钼为例,通过设计和调控制备参数,利用化学气相沉积方法可控的制备二维合金和异质结和层数可控的大面积二维材料。本论文具体内容如下:1.WS2/MoS2垂直异质结和Mo1-xWxS2合金的可控制备在化学气相沉积方法制备二维合金和异质结过程中,由于两种异质薄膜生长温度的差异较大、前驱体具有不同的饱和蒸汽压等内在原因,很难制备出不含杂相的两种样品。我们提出了碲协助的一步化学气相沉积的方法,通过在钨粉中引入不同质量的低熔点的碲粉,有效降低了 WS2的生长温度,可控的制备出WS2/MoS2垂直异质结和Mo1-xWxS2合金。拉曼光谱、光致发光谱、拉曼成像和光致发光成像技术表明制备出的WS2/MoS2垂直异质结是由单层的WS2和MoS2上下叠加而成,而在Mo1-xWxS2合金中,W的含量(x)为0.83。2.钴掺杂大面积双层MoS2的可控制备制备出大面积的厚度可控的二维过渡金属硫属化合物是实现其在工业应用的关键。我们以MoS2薄膜为例,对MoS2薄膜成核、生长的过程进行分析,明确了化学气相沉积过程中影响MoS2薄膜形貌的主要因素(生长温度、硫钼比、载气流速),通过对三种因素的调节以及对衬底氧等离子体处理进而制备出了厘米级别的双层二硫化钼薄膜。拉曼光谱、原子力显微技术证明了样品的厚度为双层。拉曼和光致发光成像表明样品具有较好的均匀性。透射电镜(TEM)以及高角度环形暗场-扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)技术表明了二硫化钼样品的2H相结构以及样品中钴原子随机替代了钥原子的位置。磁性测试表明通过引入钴原子后样品的饱和磁化强度增强了 50倍。