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作为一类重要的二维平面半导体材料,二硫化钼(MoS2)薄膜以其独特的物理性能受到广泛关注和深入研究。因其拥有与石墨烯类似的微观结构、具备较为理想的载流子迁移率以及对段沟道效应近乎免疫等特点,MoS2在多种微电子器件上,如储氢器件、场效应晶体管(MOSFET)以及光电传感器等,都有着很大的应用前景。本文采用化学气相沉积法(CVD)制备了多种形貌的MoS2薄膜,并对薄膜形貌、结构以及电学特性进行了表征；在此基础上,制备了不同层数、带有背栅或顶栅结构的MOSFET,并对MOSFET的电学性能进行了表征；最后,本文还制备了MoS2基光敏传感器,并对器件性能进行了测试。具体研究内容如下：(1)对CVD法制备MoS2薄膜的工艺进行了探索。通过光学显微镜、原子力显微镜、拉曼散射图谱、XRD衍射图谱等手段对MoS2薄膜的微观形貌、结晶质量等进行了表征,研究了不同参数对MoS2薄膜制备的影响,确定了最优工艺条件。并通过对工艺流程进行改进的方法减少了MoS2中3R亚稳结构的出现,有效的提高了薄膜的结晶质量。(2)分别选取了CVD法制得的单层或多层MoS2薄膜为沟道材料,制备了具有背栅结构的场效应晶体管(MOSFET),并对MOSFET进行了电学性能测试。测试结果表明单层MoS2沟道载流子迁移率大小约为0.03±0.01 cm2V-1s-1,而3层MoS2沟道的载流子迁移率大小约为0.6 cmV-1s-1,大于单层MoS2沟道的电子迁移率。单层或多层MoS2沟道均为N型。制备了带有顶栅结构的MoS2场MOSFET,并对其电学性能进行了测试。测试结果表明,引入高K值介电层能有效提高载流子迁移率至4.3 cm2V-1s-1.(3)使用预置图形的方法在带有二氧化硅的硅衬底上制备了条形MoS2薄膜,并将其转移至透明衬底,制备了透明MoS2基光敏传感器,并对传感器的性能进行了测试。使用波长580 nm的黄色光源测试光敏传感器的光响应度。测试结果表明器件对黄色光源的光响应度大小约为1.92×10-AW-1。