近年来,随着石墨烯的发现,二维（2D）材料因具有丰富物理性质和广阔应用前景引起了广泛的关注。石墨烯虽然具有很多优良的特性,例如迁移率高、热导率高、柔韧性好、电导率高和光吸收率低等,但是由于石墨烯零带隙的原因,严重限制了它在电子电路器件中的应用。过渡金属硫化合物（TMDs）是一类与石墨烯有相似的单层层状结构的2D材料（例如MoS₂、WS₂、MoSe₂等）,已经获得了人们普遍的关注。它们多数属于半导体,其带隙覆盖从紫外到红外光光谱波段,具有较高载流子迁移率及高的电学开关比,是电子器件潜在的候选材料。带隙是半导体的基本特性之一,并且决定材料的电子和光学属性。然而,很多TMDs受到本身固有带隙的限制,影响了其在光学和电学方面的应用。因此,在TMDs研究中的一个重要工作就是如何获得带隙可调的材料,丰富其在光电器件中的应用。除此之外,化学气相沉积（CVD）技术是制备这些TMDs的主要方法,对于一些性能优异的材料,由于其制备方面存在困难（如:易于垂直生长）,因此如何利用CVD基于上述问题,本论文利用传统CVD技术通过掺杂的方法在硅基底上成功生长带隙可调的Nb_xW_1-xS₂单层合金材料。结合密度泛函理论（DFT）,重点研究了合金材料的光学和电学性能;同时利用CVD方法在不同基底成功地合成出了不易生长的二硫化铪（HfS₂）纳米片,借助原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱（Raman）等手段对HfS₂（1）采用CVD方法成功制备出Nb_xW_1-xS₂合金材料,探索了不同生长参数（生长温度、气体流量、生长时间）对合金样品质量的影响,从而获得了最佳的生长条件。通过AFM、扫描电子显微镜（SEM）和球差校正扫描透射显微镜（STEM）仪器等手段表征合金材料的形貌及原子结构,我们发现在单层合金Nb_xW_1-xS₂中Nb成功取代了WS₂晶格中的W原子。利用X-电子能谱（XPS）发现,相比纯的WS₂,合金Nb_xW_1-xS₂的S和W元素结合能峰往低能级方向移动,说明Nb原子是作为p型掺杂剂。（2）通过对合金材料的光学和电学性质研究发现,相比纯的单层WS₂,单层Nb_xW_1-xS₂的光致发光（PL）值发生红移,带隙从1.98（WS₂）到1.69 eV;同时还发现Nb_xW_1-xS₂的PL值和发光强度会随着掺杂原子Nb的含量增多而逐渐减小。通过DFT计算结果验证了实验中PL的变化方向与Nb取代方式;采用传统的微加工工艺手段将WS₂和Nb_xW_1-xS₂构造成场效应晶体管（FETs）。经测试发现,相比于WS₂,Nb_xW_1-xS₂的FET导电性能显著提高,最重要的是,Nb_xW_1-xS₂合金的导电类型从WS₂的n型转变为退化的p型。（3）采用CVD方法在四种不同基底（硅片、云母、蓝宝石和熔融玻璃）上合成六边形的HfS₂纳米片,通过Raman表征证实了在蓝宝石和熔融玻璃这两种基底上获得的样品是HfS₂,与蓝宝石基底相比,熔融玻璃基底上更适合HfS₂纳米片的生长,并且随着温度的升高,样品的晶体质量越来越好。