近年来，随着各领域对微电子器件集成度及性能要求的不断提高，发展基于二维半导体材料的新型高性能功能性器件成为了突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向。目前，作为新型二维半导体材料的代表，二维过渡金属二硫化物、二维黑磷以及范德瓦尔斯异质结凭借其在电学、热学、机械、光学等方面的优异性能已经成为了发展高性能纳米电子器件和光电器件的最具潜力的材料之一。

我们现在的生活中，处处可见的是各式各样的电子产品，电脑、手机甚至很多工厂的生产设备都有电子芯片和电路的身影。而这些电子产品的核心材料之一就是半导体材料，如何充分理解和利用半导体材料是一个关系电子技术及相关领域发展的重要课题。然而将近一个半世纪以来，科学家一直被一个问题所困扰，他们无法完全理解半导体器件和先进的半导体材料内部的电荷方面的局限性，而这种局限影响了半导体研究的进一步发展。

最直接的，科学家希望知道半导体材料的导电性能如何，具体来说，需要关注半导体中的载流子种类、密度以及迁移率等参数，这些是体现半导体材料导电性能的关键参数。

其中，载流子（Carrier）分两种，电子（Electron）和空穴（Hole），分别带一个单位负电荷和正电荷，不同的载流子决定了半导体最基本的导电情况。载流子密度决定导电时有多少载流子能参与导电，载流子迁移率决定载流子能跑多快，这些参数其实能一起出现在导体通电电流的表达式中，它们共同决定导体通电时电流的大小。

半导体和微电子技术是当今对我们的日常生活有着重要影响的技术，尤其是在通讯、计算、消费电子、健康、运输、环境和安全领域。为确保高性能、高能效电子器件的发展，工业界开始着眼于可能部分替代传统硅晶体管的 III-V 族化合物、新兴二维电子材料等体系。而要高效寻找新型电子材料离不开材料器件电学性能表征测量，这些途径、方法和测量仪器工具的应用对于促进材料器件应用节约了大量的开发成本和实现市场化的时间。

实现具有高迁移率、高开关比、优异的整流特性的电子器件以及可用于近红外光电探测、能量收集、高速响应的光电器件是未来发展的主要方向。因此在研究新型二维纳米材料的同时，根据不同材料的特殊性能，优化纳米器件结构形式，并借助于不同的制造手段，也是提升纳米器件的性能、拓宽器件应用范围的重要方法。