近些年,二维材料如石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷等因其独特的结构和突出的性能引起了广泛的关注。作为过渡金属硫化物家族的一员,二硫化钼具有可调的1.2-1.9 eV的带隙,在逻辑器件、集成电路、光电子等方面有着广泛的应用前景。因此,从器件角度出发,实现大尺寸、高质量的二硫化钼的可控生长是十分必要的。本论文围绕单层二硫化钼单晶的可控生长、材料性质及电学性能方面展开了系统的研究。本论文主要包括以下三个部分:（1）利用自行搭建的双温区化学气相沉积系统,在钠钙玻璃衬底上实现大尺寸单层二硫化钼单晶的范德华外延生长。在温度为670℃,氩气流量为40 sccm,常压的情况下,使用90 nm的二氧化硅衬底生长的硫化钼的单晶尺寸大小为20?m。而使用钠钙玻璃衬底生长的二硫化钼的单晶尺寸最大超过200?m。同时,也研究了生长温度和载气流量对单晶尺寸的影响,并且对其结果做了理论上的解释。这一项研究为大面积单层二硫化钼薄膜的生长提供了可能。（2）将钠钙玻璃衬底上生长的二硫化钼单晶转移到厚度为300 nm的二氧化硅衬底上进行材料表征。我们利用原子力显微镜、常温及变温的拉曼光谱和光致发光光谱、透射电子显微镜等表征手段研究了二硫化钼单晶的材料性质。这一项研究表明我们生长出了高质量的二硫化钼单晶。（3）分别将钠钙玻璃和90 nm的二氧化硅衬底上生长的二硫化钼单晶转移到18nm的高介电栅介质HfLaO上进行背栅晶体管的制备以及电学性能的测试。基于二氧化硅上生长的二硫化钼单晶的背栅场效应晶体管的开关电流比为10⁶,迁移率约为0.34 cm²V^-1s^-1,阈值电压最低为0.98 V,开态电流最大达18?A/?m;基于钠钙玻璃上生长的二硫化钼单晶的背栅场效应晶体管的开关电流比为10⁸,迁移率约为11.9cm²V^-1s^-1,阈值电压最低为0.06 V,开态电流最大达266?A/?m。并且相同沟道长度下,后者比前者拥有更小的回滞。钠钙玻璃上生长的二硫化钼单晶的优越性能可归结为以下两个方面:一方面,钠钙玻璃在高温熔化过程中会消除自身的高能量位置如缺陷和扭结等,确保生长出高质量的二硫化钼单晶;另一方面,钠钙玻璃上生长的二硫化钼单晶可使用绿色无刻蚀的去离子水转移法进行转移,避免了氢氟酸等刻蚀剂对二硫化钼单晶的破坏。这一项研究表明在范德华外延生长单层二硫化钼单晶的衬底选择上钠钙玻璃衬底优于二氧化硅。