石墨烯作为理想的二维电子材料,以其高力学强度及柔韧性、独特的能带结构和优异的电学性质,受到国内外材料科学领域科研工作者的广泛研究。然而,石墨烯不具备带隙,这一缺点限制了其在光电子学领域的应用。因此,科研人员把注意力转向其它类石墨烯的二维半导体材料,例如,近几年涌现的过渡金属硫化物（TMDs）、过渡金属氧化物、氮化硼和黑磷等。在庞大的二维半导体材料体系中,TMDs受到了广泛的关注和深入的研究,以VI族过渡金属族元素（M:Mo和W）和硫族元素（X:S、Se、Te）组成的2H相TMDs,具有单层直接带隙的特征,其带隙覆盖了从可见到近红外的宽波段范围。更重要的是,通过生长过程合金化和异质结构建,人们可以实现TMDs合金材料能带的连续可调以及平面、垂直异质结的可控构筑。基于这些灵活且优异的材料特性,二维TMDs半导体材料在纳米光子学和光电子器件,比如发光器件、激光器件、光探测器件、光伏器件和光电逻辑器件中具有潜在的应用价值。针对二维TMDs这一前沿热点,首先,本论文选择WS2为代表材料,利用化学气相沉积法（CVD）合成了层数和形貌可控的WS2,并对其生长机理、材料结构和光学、电学性质进行研究;其次,本论文利用所取得的二维层状WS2与一维II-VI族CdS纳米线实现一维（1D）/二维（2D）新型异质结的制备,并探索该低维复合异质结在光电探测方向的应用。所取得的具体成果如下所述:（1）单层WS2的可控制备、形貌表征和光学性能表征。首先,通过CVD法制备了高质量、层数可控的WS2纳米片,并利用光学显微镜、原子力显微镜、光致发光和Raman光谱等手段对所制备材料的形貌、厚度和发光等性质进行研究;其次,进一步结合扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）,表征WS2的微观结构,结果表明所得到的材料具有较高的结晶质量和六方的晶格结构;最后,探讨层状WS2的生长机理。（2）CdS/WS2 1D/2D异质结的可控制备和微观结构表征。首先,利用WS2与CdS粉末为生长原料,利用两步CVD方法制备了CdS/WS2新型混合维度异质结;其次,利用光学显微镜和SEM表征了CdS/WS2异质结的形貌,并利用X射线衍射谱（XRD）、紫外光电子能谱（XPS）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）进一步研究了两种材料的生长晶向、组成成分;最后探讨CdS/WS2 1D/2D异质结的生长机理。（3）CdS/WS2异质结器件的制备及表征:利用经典微纳加工制备CdS/WS2异质结器件;表征CdS/WS2异质结器件的光探测性能,其光响应率为～50 A/W,光检测率为～1012 Jones,加背栅电压时,其光响应率和光检测率最大可以为5472 A/W和5×1013 Jones。CdS/WS2异质结光探测器研究结果,证明该异质结在高效光电器件方面具有潜在的应用价值。