二维过渡金属硫族化合物（2D TMDs）由于其优异的理化性质近年来在电子、光电子和催化等众多基础研究领域备受关注。其中,在微电子器件领域,TMDs半导体材料受量子限域效应的影响表现出直接带隙跃迁、较高的载流子迁移率以及高开关比等优势。为了开发二维半导体材料的全部潜能,使其能够在电子和光电子领域得到更好地应用,需要对其带隙和电子特性进行精确控制。因此,近年来研究者们试图将二维半导体材料晶格中掺杂异原子构筑合金材料,以期实现二维半导体材料能带隙和电学属性等方面的调控,来满足现代电子器件的需求。特别是,近年来,研究者们将具有不同性质的二维TMDs材料合金化,构筑出了一系列新型的二维半导体合金材料,并且发现了一系列优异的物理和化学性质。然而,目前大部分关于二维合金材料的研究都仅停留在同相材料之间,这些同相材料合金化后其性质的调控被限制在一定范围内,无法实现性质的突破性改变。鉴于二维TMDs材料具有不同的相结构,在二维TMDs合金中引入相结构这个变量,将给其合金结构与性质调控增加一个新的自由度。本论文设计通过化学气相沉积生长法将具有高度对称性的2H相MoS₂与低对称性的1T’相ReS₂进行合金化,构筑一类新型的相可调的二维Mo_xRe_1-xS₂合金材料,并探索其能带和光电等性质。首先,通过探索生长温度对二维Mo_xRe_1-xS₂合金材料生长的调控规律,发现较高的生长温度有利于两种不同相材料的合金化过程,最终实现了高质量二维Mo_xRe_1-xS₂合金的制备。然后,对所制备的合金样品的组份、相结构、能带隙以及电学性质进行了深入研究,揭示了其内在联系,实现了其相结构、能带和电学性质的连续可控调制。在此基础上,构筑了基于Mo_xRe_1-xS₂合金材料的各向异性和红外光响应光电探测器。具体研究内容如下:（1）本论文采用化学气相沉积生长法制备二维Mo_xRe_1-xS₂合金,在探索生长条件的过程中,我们发现提高生长温度,可以从热力学的角度有效抑制相分离和晶格重构,成功地实现相可调的高质量Mo_xRe_1-xS₂合金的可控制备;（2）通过偏振光学成像、偏振拉曼光谱和扫描透射电子显微镜证实了所获得的Mo_xRe_1-xS₂合金具有均匀的组成,相结构和晶体取向。X射线光电子能谱表明随着Mo_xRe_1-xS₂合金组份的变化其电子结构也发生了相应改变。第一性原理计算表明,掺杂剂的浓度能够影响合金的能带结构,从而实现对合金能带隙的有效调控;（3）基于上述高质量Mo_xRe_1-xS₂合金样品,本论文通过电子束曝光技术成功构筑出了一系列不同组份Mo_xRe_1-xS₂合金样品的场效应晶体管器件。输出曲线的测试结果表明相比于MoS₂以及ReS₂器件,合金器件的电极与样品之间更接近欧姆接触。此外,这些合金揭示了从n型到双极性和p型的可调导电行为,以及由2H相合金中的电子电流引起的特殊的“双极性”导电行为。电学传输属性测试结合理论计算结果,我们发现Mo_xRe_1-xS₂合金在两个截然不同的相结构中表现出很强的带隙弯曲效应。因此,合金样品对不同波长的激光产生了基于光电导机制的光响应,而且1T’相合金器件的光电流还对偏振光角度表现出明显的依赖性。这些单相合金中不存在的独特性质,为新型光子和光电器件的潜在应用提供了可行性。