随着半导体技术节点发展到14nm及以下，传统硅基半导体器件已经达到了等比例缩小的极限，短沟道效应对器件的继续缩小提出了严峻的考验。寻求新材料和新的器件结构一直是科研以及工程人员的关注焦点。　　过渡金属硫化物具有二维层状晶体结构，属于半导体材料，具备在后摩尔时代取代硅材料的潜力。过渡金属硫化物独特的层状结构，使得材料的厚度能够得到原子层级精度的控制，材料厚度最薄可达到单层，能够有效地抑制短沟道效应。　　二硫化钼(MoS2)属于过渡金属硫化物家族的成员，首先得到了科研人员最为广泛的关注。本文完成了基于2cm×2cm化学气相沉积单层MoS2晶体材料的背栅和顶栅场效应晶体管(FET)制作工艺流程的研发;对MoS2 FET器件的电学特性进行了测试分析，电流开关比高达106数量级，场效应迁移率约为1cm2V-1s-1，MoS2 FET器件有应用于低功耗逻辑器件领域中的潜力。　　对MoS2 FET器件的光电特性进行了测试分析，测试结果显示该器件表现出光电导的基本光电特性，即光电流随光照强度的增强以及源漏电压的增加而增加;同时由于栅极的调制提高了光电导的灵活性，通过控制栅极电压调制MoS2 FET光电导的暗电流大小，可实现对器件η参数的有效调制;从MoS2 FET器件能带图的角度对其光电特性进行了阐释，为MoS2晶体材料在光电探测领域中的实际应用提供了依据。　　首次对等离子增强化学气相沉积(PECVD)氮化硅工艺掺杂MoS2晶体材料进行了研究。作为成熟的半导体工艺，利用PECVD SiNx掺杂MoS2是契合产业化需求的实现方案。掺杂后器件的驱动电流提高了3倍以上，验证了SiNx掺杂MoS2材料的有效性;此外，对SiNx薄膜厚度与掺杂强度的关系进行了研究，结果显示随着SiNx薄膜厚度增加器件的驱动电流逐渐增强，验证了SiNx掺杂MoS2晶体材料的可控性;最后对PECVD SiNx工艺掺杂MoS2材料的物理机理进行了讨论，为PECVD SiNx掺杂其它二维半导体材料奠定了初步的理论基础。