二维多元过渡金属氮化物和磷化物是研究热点,本文基于第一性原理计算,研究了三种类型的二维多元过渡金属氮化物和磷化物,并对其电子能带性质和光学性质进行了研究。在研究这三种材料的本征电子能带结构等性质的基础上,通过对结构施加应力等外部手段对能带进行调控,这些特殊的电子和光学性质为光电子材料的应用提供了理论基础。首先,探索具有各向异性光电子特性和可调谐的能带结构的二维薄膜是开发新一代纳米光电子器件的关键。根据第一性原理计算,二维三元过渡金属氮化物Hf NBr是一种具有3.19 e V直接带隙的半导体。通过内聚能、形成能和剥离能的计算表明Hf NBr薄膜在实验上合成的可能性,并且通过声子色散曲线和分子动力学的计算模拟显示在动力学以及热力学的方面层状Hf NBr具有稳定性。经过理论模拟弹性常数,得出Hf NBr薄膜具有力学稳定性,并且Hf NBr薄膜在机械力学方面有明显的各向异性,杨氏模量可达158 N·m-1。良好的光学吸收特性、合适的带边位置、各向异性的力学和光学性质使二维三元过渡金属氮化物Hf NBr成为光电子领域的理想材料。另外,通过施加应变能够有效地控制单层Hf NBr的能带结构和光吸收特征。所以本文的研究成果对于寻求适用于光电子领域的二维三元过渡金属氮化物材料具有一定的参考价值。其次,受到二维三元过渡金属氮化物Hf NBr薄膜结构和第ⅤA族的磷化物α-Zr P薄膜的启发,我们理论预测了一种二维三元过渡金属磷化物Zr PI。二维Zr PI具有动力学、热力学以及机械稳定性,具有1.68×10~5 cm~2V-1s-1的高载流子迁移率,并且在2.0 V的偏置电压下沿a方向的电流能够达到5.5×10-6 A。此外,电子能带方面,Zr PI薄膜具有0.76 e V的直接带隙,并且能够在2%的拉伸应变下可以转化为间接带隙半导体。各向异性的力学、光学和电子输运性质使得单层Zr PI可应用于与方向相关的器件。我们的研究为各向异性的二维三元过渡金属磷化物的纳米光电子学和电子传输特性领域的应用提供了候选材料。最后,近些年来已对二维多元过渡金属磷化物Ag Bi P2Se6和Ag In P2Se6等结构在存储、铁电性、异质结和催化性能等方面进行了研究,但是该结构的电子能带和光学性质还需要进一步研究。我们基于密度泛函理论系统地通过结合能、声子谱以及分子动力学的计算验证了Ag Bi P2Se6和Ag In P2Se6薄膜的结构稳定性、动力学稳定性和热稳定性。我们的研究表明二维Ag（Bi/In）P2Se6具有间接带隙半导体的特性和比较高的光学吸收系数,并且光学方面存在较大的吸收范围,是一种有价值的光电材料。通过施加-10%～10%的应变,可以实现Ag Bi P2Se6和Ag In P2Se6薄膜由间接带隙半导体向直接带隙半导体性质的转变,并且发现了光学红移现象。另外,利用引入Bi/In原子的缺陷同样也能够实现光学红移。综上所述,在光电子领域中二维多元过渡金属磷化物Ag（Bi/In）P2Se6有广泛的应用前景,本文的研究为二维Ag Bi P2Se6和Ag In P2Se6在光电子相关的器件领域的应用提供了参考。