过渡金属硫族化合物（TMDCs）因其在光电、热学和力学等方面的新颖物理现象而激发了广泛的研究兴趣。TMDCs因有着良好的输运性质可能在器件中有着巨大应用价值。二碲化钨（WTe2）作为TMDCs中重要的一员,WTe2除了半导体2H相,同时还具有半金属型Td相,因而在一定程度上存在与其他TMDCs不同的性质。WTe2是第一个被预言的第二类外尔半金属材料。具有独特的能带结构,并且在外尔点附近具有倾斜的外尔锥,展示出来许多优异的性质,如:动量空间的Klein隧穿,磁场选择性的手性反常及固有的反常霍尔效应等。本文的研究集中在WTe2的半导体相（2H）和半金属（Td）相。主要研究内容如下:（1）研究WTe2的电子结构及声子谱。声子谱在0～10 me V范围内,声学支和光学支的相互作用较强,相对振动加强,因此预测了WTe2具有良好的热输运性质。同时,对WTe2进行了不同种类元素的掺杂,计算了不同元素掺杂对WTe2电子结构的影响。（2）研究小偏压范围内不同光子能量下Td-WTe2的光电效应。Td-WTe2在所有光子能量下均能产生较大的光电流,表明了WTe2的宽带光响应。同时,在光子能量2.8 e V时,在所有偏压下均能产生较大的光电流,结合电子能带结构分析了产生较大光电流的微观起源。（3）研究缺陷对WTe2光电效应的影响。借助实验上Ga+注入WTe2纳米器件引入的晶格缺陷,研究这些缺陷晶体结构WTe2的光电效应。这些缺陷晶体结构都会增加WTe2的光电流,并进一步分析缺陷晶体结构对光电效应的调控机制。（4）研究在没有源-漏极偏压下WTe2/MoTe2异质结纳米器件的光电效应。分别采用线性极化光和椭圆极化光照射在本征WTe2和WTe2/MoTe2异质结纳米器件上,在不同光子能量照射下,研究光子能量随不同极化角的变化情况。光子能量从0.8 e V增加到3.0 e V。整个纳米器件在没有源-漏极偏压下进行,因此可以有效地避免产生暗电流。计算结果表明WTe2/MoTe2异质结作为光电探测器是一种很好地候选材料,因为它能产生很大的光电流并且具有很高的极化灵敏性。