近年来以石墨烯为代表的二维材料因其自身所具有的优良光学、电学性能引起了人们的广泛关注。WS₂作为二维材料中的一员,在继承了石墨烯高载流子迁移率以及具有柔性等优点的同时还具备了石墨烯所欠缺的宽带隙结构。当WS₂由体材变为单层时,其带隙结构会由间接带隙转变为直接带隙从而展现出了良好的光电子性能,因此在光电探测器、传感器等领域有着重要的应用价值。但是由于对WS₂晶体薄膜材料的研究尚处于起步阶段,WS₂晶体薄膜的可控性制备以及器件的构建依然是重点和难点。本文从WS₂晶体薄膜的制备到构建单层WS₂晶体薄膜光电探测器以及对不同条件下器件的性能进行了系统的研究,实现了从材料生长到性能研究的完整实验体系,为WS₂高性能光电探测器的发展创造了条件。取得的主要研究结果有:（1）采用化学气相沉积法对单层WS₂晶体薄膜进行可控性制备,在生长过程中研究了不同生长条件对WS₂晶体薄膜的影响规律并探索了其生长机理。结果表明WO₃加热温度、衬底温度、反应时间、载流气体流量、原料配比以及生长距离六种生长条件对WS₂晶体薄膜生长的影响最为明显。并在加热温度1020℃,生长温度870℃,反应时间为20min,载流气体流速140 sccm,WO₃与S粉用量为0.1 g和1 g,生长距离为10 cm的条件下制备出高质量、大尺寸且形貌规整的单层WS₂晶体薄膜。（2）通过对单层WS₂晶体薄膜光电探测器制备工艺的研究得出一步法和两步法两种光电探测器的制备方法。结果表明采用直接以生长衬底作为器件衬底的一步法制备光电探测器具有工艺简单,实验周期短的特点,但是该方法不能充分利用WS₂薄膜,同时在操作过程中会对薄膜造成损伤,影响器件的性能。采用先通过光刻掩膜法或硬质掩膜法两种工艺在新的基底表面制备光电探测器的电极,再将生长衬底上的薄膜定位转移至新器件基底上的两步法制备光电探测器时,使用硬质掩膜法制备出的金属电极与衬底结合力不足容易导致器件受损。而使用光刻掩膜法制备光电探测器电极,并采用定位转移法将薄膜完整转移至新器件基底上的两步法具有精确度高,可控性强的优点,是光电探测器的最佳制备工艺。（3）通过对单层WS₂晶体薄膜光电探测器性能进行研究,获得了不同光照强度、外场偏压以及入射光波长下器件光电性能的规律。结果表明在不同光强下,净光电流随着光强的增加而上升,而光响应度和归一化探测率有明显的下降趋势。通过对不同入射光波长下器件性能参数的研究,发现在入射光波长为405 nm时具有较高的净光电流、光响应度以及归一化探测率,表明单层WS₂晶体薄膜光电探测器在405 nm波段有良好的光吸收特性,具有较强的光电转化能力。而随着器件电极两端外场偏压的增加,净光电流、光响应度以及归一化探测率数值都随之上升,表明器件工作时电压的增加有助于提高光电探测器的性能。