輝鉬精礦用鹽酸和氫氟酸在直接蒸汽加熱下，反復攪拌處理，用熱水洗滌、離心、干燥、粉碎，可制得。鉬酸銨溶液中通入硫化氫氣體，生成硫代鉬酸銨。加鹽酸轉變?yōu)槿蚧f沉淀，后離心、洗滌、干燥、粉碎。后加熱至950 °C脫硫可制得。
二硫化鉬于2008年合成，是叫作過渡金屬二硫化物材料（TMDs）大家族的成員之一。這個顯得有點“花哨”的名字代表了它們的結構：一個過渡金屬原子（即鉬原子）和一對包括硫元素、硒元素在內的來自元素周期表第16列的原子（該元素家族以氧族元素著稱）。
讓電子制造者驚喜的是，所有TMDs均是半導體。它們和石墨烯的薄度近乎相同（在二硫化鉬中，兩層硫原子把一層鉬原子像“三明治”那樣夾在中間），但是它們卻有其他優(yōu)點。就二硫化鉬而言，優(yōu)點之一是電子在平面薄片中的運行速度，即電子遷移率。二硫化鉬的電子遷移速率大約是100cm2/vs（即每平方厘米每伏秒通過100個電子），這遠低于晶體硅的電子遷移速率1400 cm2/vs ，但是比非晶硅和其他超薄半導體的遷移速度更好，科學家正在研究這些材料，使其用于未來電子產品，如柔性顯示屏和其他可以靈活伸展的電子產品。
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