铁电体因内部存在自发同向排列的电极化且极化方向可被外电场调控,在铁电隧穿结和铁电场效应管晶体管等非易失存储器件应用中得到广泛研究。随着后摩尔时代的到来,现代电子学对铁电器件微型化的要求也日益提高,因此在二维原子厚度极限下开展面外铁电物性的探索成为了近年来的研究热点。对于传统三维铁电体系而言,随着样品厚度减小至纳米量级,样品比表面积增大,界面效应明显增强,极化电荷产生的退极化场,将对稳定的铁电极化产生抑制进而破坏。二维层状材料具有饱和的界面,并且与衬底的相互作用较弱,可以不受到衬底晶格匹配的限制制备异质结,这些特性使得二维材料成为二维极限下探索面外铁电物性的优良平台。目前,针对具有面外铁电性的二维铁电体探索主要分为两方面,其中一方面寻找在面外方向满足空间反演对称性破缺的本征二维铁电单层晶体,另一方面基于二维范德华材料具有的层间自由度,探索由层间补偿电荷诱导产生铁电极化的滑移铁电体系。有鉴于此,在本论文中我们选取了代表性的层状铁电半导体铜铟磷硫（CuInP2S6）和二硫化铼（1T’-ReS2）作为研究对象,利用压电力显微镜、二次谐波测量和输运测量等研究方法,研究其内在铁电物性,并演示基于二维铁电异质结的原型器件,实现了:（1）二维CuInP2S6中的本征室温铁电极化和体光伏效应验证及对二维半导体电子结构的非易失性调控;（2）少层1T’-ReS2中面外滑移铁电性的理论设计、实验验证以及铁电器件演示。本文的主要内容主要包括:在第一章中,我们回顾了二维铁电物性的研究背景,并介绍了二维范德华材料中铁电物性的最新研究进展以及基于二维范德华铁电材料的器件研究。在第二章中,我们介绍了实验中常用的样品制备方法和表征手段,具体包括多种机械剥离方法及二维异质结制备工艺。而后我们介绍了荧光和拉曼光谱测量、二次谐波产生及压电力显微镜测量等常用表征手段。在第三章中,我们进行了 CuInP2S6样品制备,物性表征及相变温度（TC）的调控探索。我们使用衬底表面镀金辅助剥离的方法制备大面积均匀CuInP2S6薄层,通过二次谐波测试,实现自发铁电畴的观测和外加电场下铁电畴的翻转,并通过石墨烯界面修饰,实现对CuInP2S6相变温度的调控。在第四章中,我们探索了 1T’-ReS2的滑移铁电性。我们利用压电力显微镜给出了少层1T’-ReS2（2到5层）中面外滑移铁电性的确凿实验证据,并通过变温二次谐波测量给出了双层1T’-ReS2的相变温度。在第五章中,我们研究了二维铁电体在异质结构中的物性调控能力以及相关的器件应用。基于超薄CuInP2S6样品,我们制备了 CuInP2S6/MoSe2异质结器件,实现对单层MoSe2中激子态的非易失调控,发现该异质结的调制保持能力超过3个月,并标定了 CuInP2S6铁电层的载流子调控能力。基于CuInP2S6的铁电半导体特性,我们还制备了基于石墨烯和超薄CuInP2S6的异质结器件,观察到了CuInP2S6中的铁电体光伏效应。基于双层1T’-ReS2样品,我们制备了铁电隧穿结原型器件,观察到铁电极化方向调控的阻态变换。在第六章中,我们对论文的工作进行了总结和展望。