采用化学气相沉积方法和逆向气流策略，成功地可控合成了均匀、平整、结晶良好的单层、2H相、3R相以及螺旋结构硒化钨（WSe₂）单晶，利用光学显微镜、原子力显微镜、拉曼和光致发光光谱等表征进行测试分析，证实了WSe₂具有优异的晶体质量。通过精确控制炉腔温度分布实现了不同原子层堆垛方式的生长调控，利用过饱和度理论分析推测出螺旋堆垛及位错臂的数量与不同过饱和度分布之间的关系，在螺旋的WSe₂结构中观测到了两个数量级的二次谐波产生（SHG）增强，通过SHG偏振特性表征螺旋结构的偏转角度，揭示了层间耦合作用和内部应变对螺旋堆垛的影响，有助于推动二维半导体多相可控生长和光电物性调控研究。

二维过渡金属硫族化合物(TMDs)是继石墨烯之后的新型二维材料，由于其自身的独特物理化学性质在半导体、光电材料、能源储存和催化制氢等方面备受瞩目。化学气相沉积(CVD)是目前适合实现大规模制备二维材料的工艺之一，制备过程中参数的高度可控性使其具有很大优势。本文综述了近期通过CVD制备TMDs的研究进展，探讨了在CVD制备工艺中各种参数对产物生长和最终形貌的影响，包括前驱体、温度、衬底、辅助剂、压力和载气流量等。列举了一些改进的CVD制备工艺，并对其特点进行了总结。最后讨论了目前CVD制备TMDs所面临的挑战并对其发展前景进行展望。

二硫化钼的合金化/掺杂是探索二维材料在微电子器件中潜在应用的一种新途径。使用化学气相沉积法，并利用氯化钠辅助生长，通过调节硫粉和硒粉的质量比，在SiO₂/Si衬底上获得了6种不同组分的单层MoS_2（1-x）Se_2x合金，光致发光峰位置在678（~1.83 eV）~813 nm（~1.53 eV）范围内变化。连续生长的大面积单层MoS_2（1-x）Se_2x （x=0.25）合金的横向尺寸可达到200 μm。为了研究MoS_2（1-x）Se_2x合金的光电特性，使用了大面积生长的单层MoS_2（1-x）Se_2x （x=0.25）合金制备了场效应晶体管。光电测试结果表明，520 nm激光照射下的单层MoS_2（1-x）Se_2x（x=0.25）场效应晶体管响应度达到了940 mA·W^-1，检测率为5.32×10¹⁰ cm·Hz^1/2·W^-1，快速响应时间为8 ms。

近年来基于二维半导体过渡金属硫族化合物如MoS2的光电晶体管被广泛研究。虽然基于单层MoS2的光电探测器表现出较高的响应度, 但是其较低的载流子迁移率也限制了响应时间, 约在秒量级。二维半导体的相互堆垛可以形成具有低缺陷态且空间均匀的范德华异质结构, 是提高二维光电探测器性能的有效途径。基于此本文通过机械剥离转移法构筑MoS2/WSe2垂直pn异质结, 其较强的空间电荷区能有效地分离光生载流子, 所以在自驱动状态下仍具有较好的光电探测能力, 光响应度和探测率分别达到2.12×103 A/W和2.33×1011 Jones, 同时极大地缩短了响应时间, 响应时间达到40 ms。这种二维异质结器件制备方法简易, 性能优异, 在光电子领域具有广阔的应用前景。

利用 LLP 幺正变换与线性组合算符相结合的方法研究了磁场作用下单层过渡金属硫族化合物 (TMDs) 中弱耦合极化子基态能量的性质, 获得了单层过渡金属硫族化合物中弱耦合极化子的基态能量与磁场、声子的德拜截止波数 (DW)、内部距离和本征极化率参数之间的依赖关系。计算结果表明: 单层过渡金属硫族化合物弱耦合极化子的基态能量为外加磁场和本征极化率参数的增函数、声子的德拜截止波数和内部距离的减函数。

通过固相反应法合成一系列插层化合物Pd_xNbSe₂ (x=0~0.17)。它们与2H-NbSe₂相同, 属于六方晶格, 空间群为P6₃/mmc。Pd占据NbSe₂层间的八面体空位。随着Pd含量的增加, 晶格常数c线性增大, 而a几乎不变。X射线单晶衍射结果表明, Pd_0.17NbSe₂的晶格常数为a=b=0.34611(2) nm, c=1.27004(11) nm。每个Pd原子与六个Se原子键合形成[PdSe₆]八面体来连接相邻的Nb-Se层, 使晶体结构变得更加稳定, 从而提高化合物的热稳定性。电学测试表明, 随着Pd含量的增加, Pd_xNbSe₂的剩余电阻比减小。此外, 超导转变温度也随着Pd含量的增加而下降, 说明Pd的引入不利于NbSe₂的超导态。