摩擦消耗了超过1/3的一次能源,80%的机械因磨损失效。控制摩擦和降低能量耗散,对减少能源消耗具有重要意义。带电机械系统和微/纳机电器件在电场下工作,需要主动、动态和可重复方法对表面摩擦进行调控。二硫化钼具有优异的机械和润滑性能,可作为理想的纳米润滑涂层用于微纳器件的润滑,降低界面摩擦和能量耗散。但电场下二硫化钼摩擦特性研究较少,对部分机理的认识还不完全。为了深入揭示电场对二硫化钼表面纳米摩擦作用机制,寻求稳定可控的摩擦调控新方法,本文从半导体特性出发研究了其中的基础科学问题:（1）研究了电场下载流子浓度、（2）界面电荷密度、（3）表面功能化对二硫化钼表面纳米摩擦的调控作用和机理。在实验研究的基础上,提出利用载流子浓度、界面电子的紧密结合和表面功能化调控二硫化钼表面纳米摩擦的方法。论文主要研究内容如下:首先,针对科学问题（1）,本文构筑了载流子调控器件,研究了电场下载流子浓度对二硫化钼表面纳米摩擦的调控现象。结果发现摩擦力随载流子浓度的增大而增大,随载流子浓度减少而降低。然后,通过表面势计算不同栅压下二硫化钼载流子浓度,并定量建立了二硫化钼表面纳米摩擦力与载流子浓度的对应关系,摩擦力与载流子浓度近似呈线性关系。拉曼光谱结果表明增大载流子浓度会增强二硫化钼电子-声子耦合,从而导致更有效的能量耗散,增大摩擦力。降低载流子浓度会抑制电子-声子耦合,从而降低摩擦力。最后,通过往复调节载流子浓度实现了二硫化钼表面纳米摩擦主动、动态和可重复的调控。接着,针对科学问题（2）,本文研究了界面电荷密度对二硫化钼摩擦特性的影响。研究发现在负栅压下二硫化钼的电荷向基底转移,并积聚在二硫化钼/二氧化硅界面,从而导致二硫化钼表面纳米摩擦力显著降低。结合第一性原理计算,发现增强的界面电荷密度会增强二硫化钼与基底的结合强度,降低摩擦时二硫化钼面外变形和接触质量,从而降低二硫化钼表面纳米摩擦力,达到超低摩擦态（摩擦系数低于0.005）。通过控制针尖在二硫化钼表面的位置、时间和电场强度制备了可图案化的超低摩擦界面。此外,通过摩擦起电的方式在二氧化硅表面积聚更高的电荷密度,研究了电荷密度对界面粘附和摩擦的影响。结果表明增大的界面电荷密度会增强界面的粘附和摩擦力,从实验的角度揭示了增强的界面电荷密度对界面结合强度的作用机制。最后,针对科学问题（3）,本文研究了电场下表面功能化对二硫化钼表面纳米摩擦的调控作用和机制。通过针尖给样品施加电场,实现了二硫化钼和二硫化钨表面可控功能化。表面势测试和拉曼光谱表征结果表明电场下二硫化钼表面可控的官能化为氢化。然后,通过控制氢化的程度实现了二硫化钼表面纳米摩擦的可控调节。最后,利用第一性原理揭示了氢化对二硫化钼摩擦的作用机制,当针尖在氢化二硫化钼表面滑动时,氢化后的二硫化钼表面与针尖之间具有更大的电荷密度,导致更强的相互作用,从而导致氢化后的二硫化钼表面具有更大的摩擦力。