随着半导体技术的快速发展,传统工艺和器件正面临着越来越多的挑战,因此,研究新材料、开发新结构成了当前科学研究的热点领域。近来,由于具有特殊的结构和物理特性,二维材料为实现新型纳米电子和光电子器件提供了机遇。作为现代（光）电子器件最基本的元素,掺杂的半导体对于在二维层状材料中复制硅基器件具有重要意义,但是二维材料原子层薄的特点使得它难以通过传统的离子注入法进行掺杂,进而阻碍了二维器件的发展,如何实现二维材料的可编辑、非易失、精准且可逆的载流子掺杂仍具有相当大的挑战性。本论文主要研究了铁电场掺杂二维材料形成的同质结,着重研究了p-n结的电学及光电特性。主要研究内容及结果如下:1、基于Piezoresponse Force Microscopy（PFM）探针极化技术的铁电畴调控下的二维材料p-n结及其它同质结。利用原子力显微镜的针尖极化铁电材料,产生的铁电场可以有效调控二维材料的能带结构,形成p型和n型半导体。基于这种方法,制备了二维面内p-n结,并研究了它的电学及光电特性。此外,还构建了n-p-n型Bipolar Junction Transistor（BJT）晶体管;提出了电写入、光读出的存储概念;该方法还可以用于设计准非易失性存储器,极大延长了其刷新时间,写入/擦除速度也得到了很大提升。2、基于PFM探针极化技术的铁电畴调控下串联的p-n结光伏器件。利用原子力显微镜的针尖在铁电材料上写出周期性的铁电畴,从而在二维材料中构建串联的p-n结,该器件可以用于光伏器件。研究了其开路电压、短路电流、输出功率等性能参数随串联结数目的变化,并且制备了开路电压超过半导体带隙的器件。3、裂栅电极极化形成的铁电场调控下的二维材料p-n结器件。表征了铁电材料对沟道电流的调控能力,基于这种强调控能力制备了高性能的二维材料面内p-n结,该p-n结具有高整流比、非易失性、保持特性好、疲劳特性好等特点,可以用于整流二极管、光电探测器和光伏器件。进一步分析了p-n结的串联电阻和并联电阻对其光电性能的影响。还表征了静电场和铁电场共同作用下p-n结的电学和光电特性。这种铁电场调控制备p-n结的方法具有普适性,也适用于其它双极性二维材料。本论文工作主要聚焦于利用铁电场调控二维材料的能带结构制备非易失的面内p-n结。前面两个工作利用PFM针尖极化铁电薄膜,它的特点是器件图案任意设计且可以精准控制任意区域的载流子类型,不受金属电极的限制,因此可以构建各种各样的面内同质结;第三个工作是利用金属裂栅电极极化铁电材料,这种方法极化更加充分,因此对二维材料的掺杂浓度更大,制备的p-n结电流开关比也更大。