以二维二硫化钼(MoS2)为代表的过渡金属二硫化物,因其卓越电学和光学性质而在材料科学领域大放异彩。本文详细地研究了通过化学气相沉积法制备出的二维MoS2异质结在不同角度的偏振光激发下,谷极化效应对其光电特性的影响。此外,还通过扫描隧道谱(STS)探究了基于二维MoS2异质结在偏振光激发下能带结构的变化规律,研究谷极化效应对二维MoS2电学结构的影响。本文主要分为5个部分:第一章首先介绍了二维MoS2的研究背景、晶体结构和电学结构、谷极化特性,然后简述了几种常用的二维MoS2的制备方法和表征技术以及其应用领域,最后阐述了本论文的研究内容与意义。第二章详细地介绍了二维MoS2薄膜及其异质结的制备方法以及后续的表征测试过程。第三章对二维MoS2薄膜的表征结果以及二维MoS2平面器件和垂直异质结器件的光电测试结果进行分析。首先,透射电子显微镜(TEM)表征结果表明制备出的样品为2H-MoS2且选区电子衍射结果显示样品为六重对称结构。之后的隧道扫描显微镜(STM)对其表面形貌和厚度表征显示最薄处厚度仅为1.4 nm,大约2个MoS2原子层厚度。在施加偏振光照射样品时,二维MoS2平面原型器开路电压大小随偏振光偏振角的变化周期为2π,MoS2/石墨烯垂直异质结的电流和开路电压随偏振光偏振角的变化周期分别为π和π/2。第四章对MoS2垂直异质结器件的STM/STS测试结果进行了处理和分析。把沉积在p型、n型高掺硅基底和石墨烯基底上的二维MoS2分别记为P样品、N样品和G样品。结果表明3种类型的MoS2异质结在偏振光的激发下,其能带宽度Eg和功函数Φ随着偏振光角度α呈规律性变化,有Eg-p>Eg-G>Eg-N(下标P、N和G分别表示P样品、N样品和G样品)。此外,对于G样品和N样品,其Eg随着α先升后降,且在α=45°时有最大值;对于P样品,Eg随着α先降后升,且在α=45°时有最小值,而Φ随α的变化趋势与Eg随α的变化趋势相反。分析产生上述实验现象的主要机制是二维MoS2中的谷极化效应,另外电荷转移效应和针尖引起的能带弯曲也会对实验现象造成了影响。第五章为本研究的总结与展望。