自从石墨烯被发现后,关于二维材料的研究吸引了很多人的注意,在这些二维材料当中,二硫化钼（MoS₂）材料因其和石墨烯相似的层状结构和独特的能带结构以及光学性质,使其在微型场效应器件（FET）和光电器件领域均有着很好的应用前景。和石墨烯相比,MoS₂是天然的半导体,其体材料的间接带隙宽度为1.29 eV,单层薄膜的直接带隙为1.8 eV,但单层MoS₂中载流子迁移率比石墨低很多。已经有很多研究用于提高FET器件的性能,包括用不同金属材料来实现和样品间的欧姆接触、通过高k材料减小载流子的散射、利用液体电解质提高载流子浓度等等。但是关于MoS₂ FET在空气环境下的稳定性和吸附问题则研究的还比较少,而单层的MoS₂由于有着较大的表面积体积比,很容易吸附并造成性能下降。本论文通过分别测量单层MoS₂ FET在真空、氧气、氮气和空气中源（Source）和漏（Drain）电极之间的电流随时间的变化来研究MoS₂在空气中性能变差的原因。研究内容主要为以下几个方面:首先,优化了单层MoS₂ FET制备工艺。制备出性能优良的MoS₂ FET是一切后续研究的基础。本论文分析解决了MoS₂ FET制备过程中MoS₂薄膜从SiO₂/Si基片表面脱落、SiO₂漏电、光刻胶残留等问题,优化了MoS₂ FET制备流程,成功制备出了性能优良的单层MoS₂ FET,实现了栅极（gate）电压对Source Drain电流的调控作用,观察到了MoS₂ FET对光照的灵敏响应。通过转移特性曲线计算的迁移率大小与文献一致。其次,研究了MoS₂ FET在真空、氮气、氧气、空气中Source Drain之间电导率随时间的变化,发现大气中影响MoS₂ FET性能的主要是吸附在薄膜表面的氧气和水蒸气。通过测量氧气和空气中FET载流子浓度和迁移率的变化发现,在氧气和空气中电导率下降主要源于迁移率的变化,而载流子浓度变化甚小。吸附在MoS₂表面的氧气和水蒸气可能是载流子的散射中心,从而导致了载流子迁移率的下降。最后,研究了MoS₂ FET对光照的响应。实验发现在真空中施加光照可以大大提高脱附的效率,并且真空中光照的脱附效果和样品中电流产生的热量没有太大关系。