Ⅳ族元素的单硫化物与黑磷有着相似的晶体结构和电子结构,被称为黑磷的类似物。这些化合物具有独特的二维结构,物理化学性质具有明显的层数依赖性,可广泛应用于光电子、能源及传感器等领域,如太阳能电池、锂电池、气体传感器、光催化剂等。在此研究背景下,本论文通过将块体粉末材料分散在有机溶剂中进行超声液相剥离,制备得到了两种典型的Ⅳ-Ⅵ族单硫化物GeSe和SnSe纳米片,并对其线性和非线性光学性质进行系统研究。首先,研究发现GeSe粉末可以在很多溶剂中剥离,得到具有高结晶性的GeSe纳米片。这些纳米片的横向尺寸为200nm左右,根据剥离条件的不同厚度呈现出4-10层的分布。在自然条件下,沉积在基质上干燥的GeSe纳米片具有很好的稳定性,而分散在乙醇溶液中的纳米片会出现轻微的分解,分解成Ge和Se的纳米结构。密度泛函理论计算结合光谱测试表明由于量子限域效应,GeSe的带隙随着纳米片厚度的减少出现一定的蓝移。此外,GeSe纳米片的带隙在1.18 eV-1.41 eV之间,可以有效地吸收太阳光产生光电流。因此,具有原子厚度的GeSe纳米片可以作为一种新型的二维半导体,在光电和光子学方面具有潜在的应用。然后,同样用液相剥离法制备了 Ⅳ-Ⅵ族另一种单硫化物SnSe纳米片,并研究它的线性与非线性光学性质。剥离出的纳米片具有高结晶性,厚度为2-10 nm,横向尺寸为150 nm左右。光学测试以及第一性原理计算表明SnSe的带隙具有明显的层数依赖性。此外,SnSe纳米片展现出了强烈的反饱和吸收特性,具有皮秒级的超快响应时间。SnSe的非线性光学性质可能是缺陷辅助的俄歇过程所捕获的光生载流子造成的,当其从块体变成二维时,缺陷增加,进一步增强非线性光学效应。