2004年,科学家们第一次通过机械剥离的方法获得了石墨烯,自此单层二维材料在纳米光电领域得到了广泛的应用。二硫化钼是一种类石墨烯层状材料,由于其独特的能带结构和物理特性,逐渐成为二维半导体材料的典型代表,在未来的集成电路和光电领域中都展现着巨大的潜力。但是由于材料自身性能的一些限制,还需要探索出一些提高二硫化钼发光效率的方法,以求其在器件上有更好的表现。本文采用两种不同方法制备出单层二硫化钼,选择出性能更好的一类,分别使用烘烤和过氧化氢溶液修饰的方法提高其发光性能。本文分别使用机械剥离法和化学气相沉积法制备了单层二硫化钼,通过对比在光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱、荧光光谱下的表征结果,发现使用化学气相沉积法制备的单层二硫化钼缺陷少、尺寸大、分布均匀、表面平滑、发光效率更高,更加适合后续实验要求。在本文实验中,选择烘烤和过氧化氢溶液两种修饰方法对单层二硫化钼进行表面修饰,两种方法简单易行,实验材料和设备易于获取,通过对材料进行表面氧化生成三氧化钼达从而到p型掺杂的效果,并且分别使用光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱和荧光光谱四种表征手段探究其内部机理。烘烤的方法不仅引入了p型掺杂,还有物理吸附的作用,使得修饰后的样品较原始样品的发光效率提高了2.67倍;过氧化氢溶液修饰的方法修饰了样品的本征缺陷,使得发光效率提高了2.8倍。本文实验为进一步研究和开发基于二硫化钼的半导体光电器件提供了可靠的支持。