石墨烯、二硫化钨(钼)等二维材料展现出了优异的物理,化学性质,并有望在计算机、储能元件、海水净化、节能发光等各个领域有广泛的应用前景。与传统材料相比,人们对于二维材料的研究还不够深入,主要体现在:目前大规模单晶二维材料的生长、转移、表征依旧还是世界性研究的热点;除此之外,二维材料的光、电、热等性能的有效调制也是目前微器件领域工作者们希望努力攻克的难题。针对二维材料研究的关键问题和前沿技术,本文围绕二维材料的制备以及表征,结合化学气相沉积技术和微区拉曼光谱技术等手段,着重从二维材料化学气相沉积制备、热输运性质表征及调制,非弹性光学散射表征及调制,以及相关二维材料异质结的制备、表征及调制等方面展开全面的研究,通过一系列实验研究获得了一些进展。本文的主要研究结果包含以下几个方面:采用化学气相沉枳法制备获得了大面积单晶石墨烯以及单晶硫化物,并对结构进行了表征。研究了石墨烯声子寿命与金属离子的关系以及石墨烯拉曼散射强度共振与吸附层的生长扭转角的关系并对机理进行了分析。进行了非接触式材料热导率测试台的搭建,利用冷等离子体对于石墨烯进行了调制首次测定了石墨烯的热导率对于缺陷浓度的响应速度。结合分子动力学,对石墨烯的热导率响应于缺陷浓度的机制进行了研究。进行了有效的二维硫化物薄膜材料的非弹性散射光学性质调控。使用了金颗粒对于二硫化钨的拉曼散射进行了调制,激发出原本不能被激发出的非弹性散射光并首次提出激发出的非弹性散射光响应于电子自旋轨道劈裂的理论。通过调节施加的激发激光强度实现了二硫化钨的光致发光强度以及发光波长的有效控制。通过施加外部机械应力实现了对二维材料石墨烯及其复合结构的荧光淬灭强度的有效调控。研发了一种可以精确定位的二维材料异质结转移方法,该转移方法可以制备界面间无污染的异质结。还研究了制备的二维材料异质结的非弹性散射光学性质调控并使用了石墨烯对于二硫化钨的拉曼散射进行了调制,在实验学上首次观测到了真正意义上的石墨烯导致的二维材料拉曼增强。