伴随着石墨烯的问世,众多新型二维材料由于其丰富的结构和独特的光学及电学性质而备受关注,研究表明此类材料在新一代电子和光电子器件等领域中具有广阔的应用前景。然而,石墨烯由于带隙为零导致其场效应晶体管器件无法有效关闭,因而极大地限制了其在现代电子产品中的应用。近年来,科学家发现了众多类石墨烯结构的二维材料,其特有的层状结构和带隙宽度赋予了其独一无二的光学和电学性质。使得它们在下一代半导体电子器件（例如光电晶体管、光学传感器、发光二极管、激光器和高电子迁移率晶体管）中显示出巨大的应用潜力。尽管这些材料具有优异的性质和广泛的应用,但对于单个材料而言,它们的性质都存在一定的局限性,比如,带隙范围窄、电学导电属性固定、不具有可调性等。为进一步发掘二维材料潜能,使其更好地应用于电子和光电子领域,调控材料的带隙和电子特性是使其走向现代电子器件的重要途径之一。通过将异质原子掺杂到二维半导体晶格中构筑出合金材料,有望实现二维材料能带隙及电学属性的连续可调。为此,研究者们已成功将晶格匹配度高的同相二维过渡金属硫族化合物（TMDs）材料合金化,并获得了一系列优异的性质和应用。事实上,将不同相结构的二维TMDs单体材料合金化,将会给其性质和应用带来更大的自由度。然而,目前关于这类异相二维合金材料的研究仍很稀缺,这主要是因为不同相结构的材料的晶格失配较大,导致难以获得高质量、相可调的二维合金材料。近年来,IVA-VIA族金属锡硫族化合物材料SnSe2因其优良的层状结构,新颖的电子特性及固有的半导体属性吸引了人们浓厚的研究兴趣。尤其是独特的1T相结构为相可调合金的构筑带来了新的发展机遇。然而,这类材料的可控制备和性质研究仍处于初始阶段。因此,本论文以制备面向大规模器件应用的SnSe2材料为目标,从材料的制备、合金化及物性调控、器件应用三个方面开展了系统深入的研究。本论文主要研究内容如下:1.高质量二维SnSe2材料的可控制备。采用化学气相沉积（CVD）生长方法,通过调控辅助剂、生长温度、前驱体量、载气流速大小等生长参数,在云母衬底上制备出大面积、高质量的单晶SnSe2薄膜。基于薄层SnSe2构筑的场效应晶体管器件,其载流子迁移率为0.67 cm2 V-1s-1,开关比为2.7×103。在光照条件下,栅压对光电流表现出显著的调制作用。当偏压为1.0V时,SnSe2的光响应度约为 1.1×103A/W。2.相可调二维SbxSn1-xSe2合金的可控制备。鉴于SnSe2和Sb2Se3材料晶体结构差异较大,电学属性（SnSe2:n 型;Sb2Se3:p 型）和能带隙（SnSe2:1.73 eV;Sb2Se3:1.21 eV）不同,我们采用CVD法,通过调控生长温度、反应源质量比等生长参数,在云母衬底上制备出一系列不同组份的二维SbxSn1-xSe2合金材料。通过调控SbxSn1-xSe2合金材料组份,实现了光学带隙从1.21 eV到1.73 eV之间的连续可调。利用拉曼光谱、X射线光电子能谱及透射电镜等表征方法,证实了随着掺杂剂量的增加,二维SbxSn1-xSe2半导体合金的晶体结构也逐渐由1T相转变到1T’相,进一步对SbxSn1-xSe2合金相结构的转变有了深刻认识。3.二维SbxSn1-xSe2合金的电学和光电性质研究。基于上述制备出的高质量二维SbxSn1-xSe2合金材料,设计并构筑出不同组份SbxSn1-xSe2合金的场效应晶体管和光电探测器件。不同组份SbxSn1-xSe2合金样品的输出特性曲线显示合金样品与电极之间的接触近似于欧姆接触。由合金器件转移特性曲线随组份的变化规律可知,合金的导电属性表现出明显的从n型到双极型再到p型的连续可调性。此外,1T’相二维SbxSn1-xSe2合金器件具有较高的光响应度（～1000 mA/W）,且Sb组份的增加会缩短光电探测器的响应时间。这种SbxSn1-xSe2合金材料具有的独特性质一方面填补了单一材料的空缺,另一方面为构筑高性能光电器件提供了新的思路。