原理：以迈克尔逊干涉仪将宽谱红外光源分为两束并引入光程差后重新合束，形成干涉图，经傅里叶变换得到红外吸收或透射光谱。样品特征振动吸收峰对应化学键或晶格声子模式，峰位反映化学键类型及键合环境。

原理：以单色X射线或紫外光照射样品表面，激发光电子逸出，测量光电子动能及出射角度，依据能量与动量守恒，获得固体材料价电子的能量-动量色散关系即能带结构。适用于晶体表面及界面电子态研究。

原理：在辐射探测器半导体结上施加正向偏压注入少数载流子，或利用高电场反向偏压下的碰撞激发与隧穿效应，使载流子通过辐射复合发射光子。收集发射光强随波长的分布，获得电致发光光谱。峰位对应带隙、缺陷能级或高场域发光中心，强度反映载流子注入效率与辐射复合概率。

原理：以单色激光照射二维材料样品，光子与晶格振动发生非弹性散射，散射光子频率相对于入射光发生位移，位移量对应声子模式能量。收集散射光强随拉曼位移的分布，获得反映晶格振动特征的拉曼光谱。峰位与声子色散相关，峰形与线宽反映晶体质量。

原理：以波长可调的单色光按预设步长依次照射二维材料探测器，同步记录各波长下器件输出的短路电流或偏置光电流，获得光电流随激发波长的变化曲线。谱峰对应带间跃迁或缺陷能级至能带的跃迁阈值，信号强度反映光吸收与载流子收集的综合效率。

原理：以已知辐射功率的单色或宽带光源照射二维材料探测器，测量器件在特定偏压下输出的光电流或光电压，计算输出电信号与入射光功率之比，获得响应度（单位A/W或V/W）。响应度反映探测器将光功率转换为电信号的效率，与材料吸收系数、载流子迁移率及电荷收集效率直接相关。

原理：在无光照条件下，对二维材料探测器施加直流偏压，通过精密源表测量流过器件的暗电流。暗电流来源于材料本征热激发载流子、缺陷辅助隧穿电流及电极接触处的载流子注入，其幅值与偏压的依赖关系反映器件结特性与载流子输运机制。

原理：以快速上升沿的光脉冲激励待测二维材料探测器，通过高速示波器或瞬态记录仪捕获探测器输出电信号的时域波形，从波形中提取探测器对光脉冲建立和消失的瞬态响应特征参数，包括上升时间和下降时间。

原理：在噪声等效功率测量基础上，将探测器光敏面积与测量带宽的平方根乘积除以噪声等效功率，获得比探测率。该参数将探测灵敏度归一化至单位面积和单位带宽，消除了器件尺寸与测量条件差异对灵敏度比较的干扰。D*值越大表示探测器对微弱光信号的探测能力越强。

原理：以已知光谱辐射功率的单色光照射二维材料探测器，测量器件在特定偏压下输出的短路电流或光电流，计算收集到的电子数与入射光子数之比，获得外量子效率随波长变化的光谱曲线。入射光子通量须由标准探测器预先标定。