光电信号转换在我们日常生活中具有举足轻重的地位。视频成像、光通讯、生物成像、安全、夜视、气体传感和运动监测等设备都需要高性能、大面积的光电信号转换技术。基于原子层厚度的二维过渡族金属硫化物的新型光电探测器兼具高速、宽谱、柔性等优点,备受研究人员关注。而二维半导体光电探测器的响应度和响应波长尚不能满足硅基光子学等应用的要求,严重制约了二维半导体器件的集成和应用。硅通常在约1.5%的应变下就会发生断裂失效,而二维原子晶体材料可承受＞25%的应变。因此,使用应变工程调控二维材料及其器件已成为二维材料领域的热点问题,应变工程能够有效调控二维材料的能带、金属-半导体接触的肖特基接触势垒等,有望实现二维半导体器件响应度和响应波长等核心参数的有效调控,从而拓展硅基“超越摩尔”的应用。本文将通过应变调控单层及多层MoS2的光学性质,探究应变下MoS2晶格振动以及能带结构的变化,同时研究MoS2场效应晶体管在不同测试条件下的性能,以期实现对MoS2器件性能的应变调控。首先介绍了本次研究的背景以及MoS2的性质,并调研了国内外MoS2力学和电学方面的研究现状,并对本论文的研究目的和意义进行了说明。然后,通过化学气相沉积法和机械剥离法两种方式制备单层及双层的MoS2,并使用多种表征手段对材料进行了表征;采用水辅助转移法和聚乙烯醇溶液辅助转移法将材料转移到其他衬底上。同时通过三维转移台,实现了对MoS2的精确转移,为后续应变调控以及电学研究做好了准备。随后,研究了不同应变调控下单层MoS2和双层MoS2的拉曼光谱变化。通过三点弯曲装置对聚碳酸酯衬底上的MoS2施加了最大为0.5%的单轴应变,单层MoS2拉曼特征峰E2~1 g和A1g的应变灵敏度系数分别为-2.5 cm-1/%和-2.78 cm-1/%,双层MoS2拉曼特征峰E2~1 g和A1g的应变灵敏度系数分别为-2.012 cm-1/%和-0.248 cm-1/%。同时,利用MoS2与衬底材料之间热膨胀系数的差异,通过加热聚碳酸酯衬底材料对MoS2进行双轴热应变调控,实现了不同温度对MoS2拉曼光谱的双轴应变调控,聚碳酸酯衬底上单层MoS2的E2~1 g和A1g两种拉曼特征峰的应变灵敏度系数分别为-2.01 cm-1/%和-4.61 cm-1/%,双层MoS2的E2~1 g和A1g两种拉曼特征峰的应变灵敏度系数为-1.21 cm-1/%和-3.08 cm-1/%。最后,研究了不同测试条件下MoS2场效应晶体管电学性能的变化。通过半导体光刻工艺制备了MoS2背栅场效应晶体管。测试了单层MoS2器件的转移特性和输出特性曲线,将MoS2场效应晶体管在有无光照、有无电应力、不同的栅压测试范围和测试速率等条件下进行测试,研究了器件的迟滞效应、偏置温度不稳定效应。发现,随着栅压扫描速率和测试栅极电压范围的增大,迟滞效应增大,并通过在沟道材料MoS2上表面覆盖一层六方氮化硼,降低了器件的迟滞效应。研究了器件偏置温度不稳定效应的产生和恢复,随着测试正向栅压应力施加的时间延长,器件的转移特性曲线正向偏移;而随着负向栅压应力施加的时间延长,器件的转移特性曲线负向偏移,偏置温度不稳定效应均增大;同时,在柔性聚碳酸酯衬底上制备了二硫化钼器件,为后续应变调控器件性能做好准备。