过渡金属硫族化合物（TMDC）、石墨烯结构化合物等新型二维层状半导体材料拥有独特的能带结构和晶体结构,成为当前材料、物理等学科的国际研究前沿及热点,在光学、电学、催化等领域被广泛应用。然而,单层二维纳米材料器件制备过程中产生的表面效应,如光刻胶残留、物理吸附的水氧分子等杂质对表面的影响,显著降低其性能。去除物理吸附污染物的适当方法对于实现高性能TMDC器件至关重要。本论文研究TMDC中单层二硒化钨（WSe₂）和单层二硫化钼（Mo S₂）基场效应晶体管（FET）中杂质相关的调控因素;另外,探索了高质量氢化锗（GeH）及其场效应晶体管的可控制备工艺,研究了其光电响应特性。主要研究内容与结果如下:（1）采用传统的机械剥离法制备得到单层WSe₂和单层Mo S₂,用微纳加工技术制备了单沟道WSe₂和多沟道Mo S₂ FET器件,实现了栅压对TMDC材料费米面的调控,并通过器件在不同条件下（高真空、340 K原位退火、激光照射）的转移特性曲线研究其电学性能。结果表明,对于TMDC材料,高真空下的激光照射大大提高了开态电流、开关比和电子迁移率,明显降低了亚阔值摆幅、器件的沟道电阻和接触电阻。本文认为激光照射可以去除器件上吸附的杂质,从而改善其电学性能。（2）在对单层WSe₂电学性能研究的基础上,使用532 nm的激光研究激光辐照对其FET器件性能的调控作用。结果表明,一定范围内,随着激光功率的增大器件导电能力增强;固定照射功率,光电流会随着照射时间增加至饱和状态;不同处理条件下的时间依赖响应特性曲线证明WSe₂场效应管具有很好的开关性能和优良的光电转换性能;激光照射后器件的光电流是原来的10倍,证实了激光辐照改善了接触电阻,从而提高光激发载流子向电极注入的效率,导致光电流增加。（3）通过熔融法和化学去插层法制备了高质量二维Ge类层状化合物GeH,分别研究GeH块材和纳米薄膜的电学性能调控。对GeH块材,在高真空探针台下的电学测量表明,退火是提高其电学性能的有效手段,性能提升是脱氢所致;对GeH纳米薄膜,利用机械剥离的方法制备了表面较平整的纳米薄层GeH样品（8.3 nm）,制备了相应FET器件,实现了GeH纳米薄层器件的栅压调控。