石墨烯的发现打开了二维材料研究的大门,同时让研究人员对其他原子厚度的二维材料产生了浓厚的兴趣。其中,蓝磷烯以极高的载流子迁移率受到瞩目。另外,不同二维材料之间形成的异质结构可以应用到光电检测、光电池、光催化等高性能光电器件之中,因此,研究二维材料异质结构的界面性质具有重要的科学预测价值。本文主要通过基于密度泛函理论的第一性原理的模拟计算方法,利用Materials Studio软件设计新型二维异质结材料,采用（Vienna Ab-initio Simulation Package,VASP）软件包对其结构进行优化计算,并通过施加应变方法对其物理性质进行调控。具体研究内容如下:一、构建了磷烯基（蓝磷、砷烯、锑烯）二维材料的范德瓦尔斯异质结构,分别为蓝磷/砷烯、砷烯/锑烯、蓝磷/锑烯异质结构,并通过第一性原理模拟计算了其电子结构,并对其施加了双轴应变,来达到调控电子结构的目的。结果表明双轴应变可以有效地调控异质结构的带隙及能带类型,可以广泛应用到柔性和光电子器件领域。二、构建了蓝磷/La2PI2范德瓦尔斯异质结构,并通过对蓝磷/La2PI2异质结构的电子结构和锂离子迁移进行研究,结果表明蓝磷/La2PI2异质结具有较高的键能、良好的电子和离子导电性,是一种很有前途的锂离子电池阳极材料。三、构建了蓝磷烯/砷烯的横向异质结构（A-Z、Z-A、A-A和Z-Z蓝磷/砷烯横向异质结）,研究了不同边缘接触对横向异质结电子结构的影响,结果表明不同的边缘接触结构将产生完全不同的特性。另外,计算的带边位置和光吸收性能的研究结果表明,Z-A和A-A蓝磷/砷烯横向异质结具有适宜的光催化分解水的带边条件,这也为其在光催化分解水领域的应用提供了可能。且计算发现Z-A结构具有II型能带排列,这使得Z-A蓝磷/砷烯横向异质结更适合于光催化水分解领域的应用。四、构建了In P/In As Z-Z/A-A横向异质结构,研究计算了单轴及双轴应变对异质结构电子结构的影响。结果表明Z-Z In P/In As横向异质结具有6.954×10~3cm~2·V-1·s-1的空穴载流子迁移率。Z-Z（A-A）In P/In As横向异质结在单轴应变（b方向）和双轴应变（ab方向）下表现出优异的电子性能。图36幅,表7个,参考文献107篇。