与零带隙的石墨烯不同,二维（2D）过渡金属硫族化合物（TMDs）由于d电子相互作用而具有随厚度变化的可调谐带隙（1～2 e V）,成为了新型电子和光电子器件应用领域的明星材料体系。其中,二硫化钼（MoS₂）作为一种典型的层状d电子材料,存在1.3 e V～1.9 e V的可调带隙,原子层厚度带来的量子限域效应使其具有很强的光与物质相互作用,因此MoS₂在发光、光电探测以及太阳能收集等领域有着广泛应用。基于MoS₂的p-n结是一种很有前途的光电探测器结构,其界面处的内建电场不仅可以促进光生载流子分离和传输,同时又能使器件实现自供电功能。然而,S空位缺陷作为MoS₂中最稳定的点缺陷,会降低MoS₂材料的光吸收以及载流子分离传输效率,成为抑制光电信号转换的根源;另一方面,MoS₂等TMDs二维材料虽然光吸收效率高,但由于其垂直二维尺度导致其光吸收总量受限。基于以上存在的问题,我们的工作主要由以下两个方面展开:（1）为了在MoS₂生长制备阶段抑制硫空位（VS）缺陷的产生,我们通过调控双温区管式炉中低温区（S源）从150℃到180℃变化,实现系统控制S蒸气的浓度。高浓度的S蒸气一方面可以加速化学气相沉积法（CVD）生长MoS₂的正向反应（S₂+Mo O₃→MoS₂+SO₂）,从而实现更大尺寸的MoS₂二维材料。另一方面,在高温区更高浓度的S蒸气局域化学环境下,S更容易取代O并与Mo共价结合,这有利于降低MoS₂中VS缺陷的浓度。采用拉曼光谱、光致发光光谱等方法,确定在高S蒸气浓度下,CVD生长的MoS₂具有较低浓度的VS缺陷。更重要的是,通过湿法转移技术将低缺陷密度的MoS₂样品转移到p-Si衬底上,获得杂质陷阱极少的高质量p-n结接触界面。结果表明,我们利用低VS缺陷的p-Si/MoS₂基p-n结实现了高响应度、超高响应速度、空气稳定性好的自驱动型光电探测器。（2）为了通过局域表面等离激元共振增强局部光场,我们利用在MoS₂表面溅射金纳米颗粒（Au-NPs）的简单方法,构筑了基于p-Si/MoS₂@Au的光电探测器。透射电子显微镜观测到Au-NPs分布均匀,其平均直径约为2 nm。拉曼信号峰增强现象表明Au-NPs能够通过局域表面等离激元共振将入射光捕获并增强。简单的溅射Au-NPs的方法,对于p-Si/MoS₂基p-n结光电探测器而言,不仅可以增强MoS₂二维材料自身光吸收,提升光生电流;而且有助于p-n结界面处的内建电场分离更多的光生载流子,提高光伏电压。结果表明,p-Si/MoS₂@Au光电探测器的光生电流提升高达3个数量级,光伏电压提升5倍。