二硫化钼是独具代表性的n型半导体,比起零带隙的石墨烯,其具有1.2 eV¹.8eV的可调带隙,因此在制备电子学器件（如光电探测器、场效应晶体管）上具有优势。同时,与具有三维体结构的传统半导体硅相比,二维结构的二硫化钼因其单层厚度仅为0.65 nm,同时兼具特别的光学、电学以及力学性能,使其在微小规格、高能效的电子芯片、纳米电子设备等领域具有更广阔的前景。此外,Mo和S为天然矿物,储量丰富,价格低廉,增强了MoS₂在光电器件领域应用的可能性。起初,人们对二硫化钼的研究停留在润滑剂领域。近年来随着二硫化钼研究的深入,人们开始更多的关注其在纳米电子学、太阳能电池、柔性透明材料等方面的应用。因此,本课题选择研究MoS₂薄膜材料制备及其光电器件,主要研究内容如下:首先,本文针对MoS₂薄膜的射频磁控溅射制备工艺进行了研究:在石英衬底上通过射频磁控溅射,采用控制单一变量,分别改变溅射压强、溅射功率、溅射时间以及退火温度制备出四组薄膜样品。通过X射线衍射分析（XRD）,原子力扫描（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见光谱仪、光致发光光谱仪、以及拉曼光谱仪对薄膜进行表征,通过分别对薄膜的晶体质量、表面形貌、光学性能进行分析对比,初步得到制备薄膜最佳的工艺参数为溅射压强为1.0 Pa、溅射功率为200 W。其次,鉴于溅射时间和退火温度对MoS₂薄膜表面形貌的巨大影响,由此引起薄膜光电性能的改变。本文制备了系列光电导型探测器,对薄膜样品进行了光电响应测试,根据光谱响应和I-V特性,得出了薄膜形貌和结晶质量对于薄膜光电性能的影响规律,确定最佳溅射时间为40 min,退火温度为400°C。同时,基于局域表面等离子共振效应,尝试了在MoS₂薄膜表面掺杂Ag粒子,研究了特定方法下Ag粒子对于MoS₂薄膜光电性能的影响规律。基于上述研究,进一步制备了MoS₂/MgZnO:Ga异质结型光电探测器,研究了氧锌镁层厚度对该器件的影响规律。最后,在已奠定的二硫化钼材料的认识基础上,尝试了基于单层二硫化钼的异质结器件的设计和其探测性能的测试。该器件结构为n-MoS₂/p-GaN,可实现双波段探测,在1 V外加电压下,在325 nm和845 nm附近,响应度分别达到了431.1mA/W、530.7 mA/W。