随着石墨烯这一新型的二维原子晶体的发现,二维原子晶体的研究在全世界范围内引起了广泛的关注。继石墨烯之后,类石墨烯材料如硅烯和锗烯,以及六方氮化硼和过渡金属二硫化物的发现和研究,进一步推动了二维原子晶体研究的热潮。在本论文中,作者主要研究了三碲化铪（HfTe₃）型二维原子晶体与相关异质结生长的制备过程,精细结构以及其物理性质。（1）在二维薄膜的外延生长过程中,很难避免产生应力;应力使得薄膜发生一定的起伏变形,很可能导致薄膜的电子学性质发生改变。在这方面,本文研究了铪（0001）单晶上的三碲化铪（HfTe₃）薄膜的生长和电学性质。通过STM和STS等表征手段,对HfTe₃薄膜的褶皱结构和相应物性进行深入研究。发现薄膜和衬底的晶格失配导致薄膜产生褶皱起伏;由于HfTe₃是长方对称性,薄膜的褶皱会沿着单一方向分布。这一研究结果表明,可以通过晶格失配使各向异性的HfTe₃薄膜上产生一维的褶皱结构;这类HfTe₃薄膜上的一维褶皱结构带来的特殊的电输运性质可能用于研制新型纳米电子器件。（2）以前的报道表明,应力对超导体块体材料的超导性质有很大的影响。相对于块体材料,二维材料更容易被拉伸压缩和折叠,因此二维超导体为研究超导性质和应力关系提供了一个更便利的平台。在这方面,本文研究了同种元素不同晶面[Zr（110）和Zr（0001）]上三碲化锆（ZrTe₃）薄膜的制备和相关物性。通过STS和XPS等表征手段对单晶Zr（110）和Zr（0001）上生长的ZrTe₃薄膜的生长过程和结构进行了研究;利用变温扫描隧道谱（STS）和理论拟合获得了两个超导薄膜不同的超导特性。实验结果的分析表明,单晶锆元素不同晶面Zr（110）和Zr（0001）上生长得到的ZrTe₃薄膜具有不同的应力特性,这是由于两个单晶衬底的对称性不同造成的,对称性的微小差异导致了应力和超导临界温度（Tc）明显的差异。这一研究结果表明,可采用应力来人工调节超导转变温度,这为发展和调控二维超导材料及相关超导器件提供了一个新途径。（3）二维材料构成的异质结在近几年表现出不寻常的特性和新的物理现象,如霍夫施塔特蝴蝶态（Hofstadter’s butterfly）,另一个有趣的物理现象是马约拉纳费米子（Majorana fermions）,它被预言会在由超导体（SC）和拓扑绝缘体（TI）的异质结构的存在。马约拉纳费米子是八十年前预言的准粒子,它的反物质就是它本身。在这方面,本文在国际上首次报道了在铪单晶Hf（0001）表面外延生长三碲化铪（HfTe₃）—五碲化铪（HfTe5）异质结,并用STS对其物性的进行了测量。首先,在对铪衬底保持500摄氏度的条件下,将碲单质沉积到铪衬底表面,碲原子直接与铪原子反应形成HfTe5;然后停止沉积碲单质,退火样品至560摄氏度,使得表层的HfTe5分解形成HfTe₃,从而获得了HfTe₃—HfTe5异质结。HfTe₃是一种超导体,HfTe5薄膜被预言是一种二维拓扑结缘体。因此,本工作报道的异质结为寻找马约拉纳费米子打开了一种设计思路,也为制备超导器件提供了一种新的方法。（4）关于低维体系中电声子的相互作用是当前的另一个热门的科学问题。超导和电荷密度波（CDW）现象都是电声子相互作用的结果。在这方面,本文在钛单晶Ti（10（?）0）上用外延生长的方法制备了二碲化钛（TiTe2）过渡金属二硫化物薄膜,用STM和XPS对其结构进行了确认。通过实验观测发现,这一薄膜具有超导特性以及CDW现象。这为研究新型二维体系中的电声子的相互作用提供了一个良好的研究平台。