二硫化钼（MoS2）由于其出色的光学特性、可调带隙结构与独特的导电特性,成为近年来过渡金属硫化物（TMDs）中最具发展潜力的材料。同时,薄膜材料凭借其厚度优势成为探索半导体性质、获得特殊结构、制备功能器件的有效手段。因此,探究MoS2薄膜的性质与其在光电转换领域的应用迫在眉睫。本论文采用模拟计算与实验表征相结合的方式,一方面通过物理建模、数值仿真、结构优化等手段研究了二硫化钼的相关性质,采用蒙特卡洛法模拟二硫化钼薄膜的微观生长过程,同时采用Silvaco软件模拟仿真了MSM结构二硫化钼薄膜基探测器的光谱响应特性;另一方面,通过磁控溅射系统,以二硫化钼陶瓷靶为溅射靶材,沉积了二硫化钼薄膜,研究溅射时间、溅射功率、沉积温度、退火温度对成膜质量的影响,以期为制备高质量的二硫化钼基薄膜材料探测器的奠定基础。主要工作如下:首先,以密度泛函第一性原理为基础,通过软件仿真建模2H-MoS2晶体模型,模拟计算二硫化钼的光学、结构与电学性质。同时采用蒙特卡洛统计模拟法（Monte Carlo method）,模拟计算薄膜的微观沉积过程,并总结不同自变量（沉积温度、粒子个数、最大迁移步数）对薄膜微观生长的影响,为后续实验部分制备的MoS2表面形貌提供表征参考。其次,采用磁控溅射法与退火工艺相结合的方法,在石英玻璃与单晶硅上沉积MoS2薄膜。通过现代化检测手段对薄膜的结构、光学、电学性质进行表征分析,同时结合Tauc方程计算薄膜的带隙,研究四种工艺变量（溅射时间、溅射功率、沉积温度、退火温度）对成膜的影响。表征结果证明溅射功率与溅射时间的增大显著影响薄膜的层状厚度、形貌、吸收透射等性质;300°C后衬底温度的升高会加速薄膜内Mo-O键的结合从而导致Mo O3杂质的形成,并对薄膜的吸收透射变化规律产生影响;退火温度对薄膜的结晶程度影响明显,当退火温度为500°C时薄膜具有最佳电导率。最后,基于模拟所得吸收透射结果,结合迁移率模型、漂移--扩散模型等,建立金属-半导体-金属结构二硫化钼基探测器模型,计算分析器件各种结构参数对工作性能的影响。研究表明有源区厚度增加会使探测器的光谱响应峰强增强、峰位红移;电极的宽度对器件工作参数无明显影响,但电极的间距与器件的工作电流呈负相关。