近些年来,随着大气污染的日益严重,人们对污染气体的检测越来越重视,气体传感器因而得到蓬勃的发展。自石墨烯剥离以来,二维材料（two-dimensional,2D）由于其卓越的电光特性、机械延展性、可调控性,成为了理想中气体传感器的气敏材料,其中也包括二维材料黑磷砷（As P）。黑磷砷有着较宽的直接带隙和超高载流子迁移率,科研人员已经在光学电学领域开展了广泛的研究,而它在气体传感领域也有着巨大的潜力。因此,本文基于第一性原理计算方法从原子尺度上系统研究了多种气体分子在As P上的吸附特性。通过对比优化后最稳定的吸附构型、吸附能、电荷密度,电学和磁学特性研究吸附特性和传感机理。主要研究内容如下:1.基于第一性原理的密度泛函理论,研究了常见的气体小分子（CO、CO2、NO、NO2、NH3、SO2）吸附在本征As P表面上。研究结果表明As P分别对NO、NO2、SO2敏感,其他三种气体不敏感。其中,CO、CO2、NH3吸附能和吸附距离大（-0.13 e V～-0.15 e V之间）、转移电荷小、能带和态密度图变化也不明显。NO、SO2以较强的物理吸附在As P表面上,较小的吸附能（-0.3 e V～-0.4 e V之间）与吸附距离,合适的转移电荷量都表明单层As P对这两个气体敏感。从能带和态密度图上看,吸附的NO2气体在费米能级附近出现杂质能级造成带隙的变小,而SO2吸附则增加了As P带隙。NO气体吸附后其N原子与基底材料P原子之间形成新的化学键,吸附能达到-0.89 e V。带隙变小,态密度图轨道杂化明显,脱附时间也相对短暂,适合作为As P的检测气体。研究表明单层As P可以作为检测NO、NO2及SO2气体的气敏材料。2.研究四种有机气体分子（CH4、C2H6O、C3H6O、CH2O）吸附在As P表面。通过对最优吸附结构、吸附能、转移电荷分析,发现单层As P对四种有机气体不敏感。但CH2O气体有比其他三种大一个数量级的吸附能,可以通过掺杂手段去增强As P对CH2O气体的吸附能力。引入Li、Pt、Si三种原子掺杂,研究CH2O气体吸附在掺杂材料表面上的吸附性能变化,确定了掺杂可以提高整个材料的吸附性能。而且原子的掺杂也使得整个体系本质属性发生变化,变成金属/半金属性。计算了掺杂后的形成能和电荷布局情况,三种掺杂都可稳定存在并且Li掺杂以离子键形式成键。随后计算的电子结构、差分电荷和解吸附时间都表明Li-As P在吸附甲醛气体时有很强的反应,可以作为检测甲醛气体的气敏材料。