自1970年Hoffmann等人提出了“平面四配位碳”的概念以来,无数科研工作者们致力于设计结构新颖且反传统的平面多配位结构。到目前为止,平面家族种类已经相当丰富,配位数从四配位到五配位甚至到目前为止的最大配位记录（十二配位）,平面中心也从碳原子扩展到其它主族元素（如电负性较大的B,N,O和半径较大的S,Si,P,Ge等）甚至过渡金属元素（如Fe,Cu,Ag,Au,Co,Ru,Cd,Hg,Ta,Nb等）。这些平面分子的发现不仅拓展了人们在分子结构中的设想,而且扩展了中心原子的成键能力极限,而且其反传统的成键方式也会展现出新颖的物理化学性质。因此,探究平面多配位碳的设计策略,以及设计平面超配位结构依旧是研究的热点问题。本文研究的主要内容是利用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理结构、能量和电子性质计算,研究了二维平面四配位Be2C材料与二维铜族-硫族三元素单层MNX（M=Cu,Ag,Au;N=Cu,Ag,Au;X=S,Se,Te;M≠N）的几何结构、电子性质、输运性质、光吸收性质以及能带调控等。主要研究内容为:准平面四配位Be2C单层的稳定性、本征电子特性及能带调控（应变,层数对其电子性质的调控）;二维铜族-硫族三元素MNX单层的本征电子特性以及机械性质等方面的研究。具体研究结果如下:1.详细研究了Be2C单层的稳定性（热力学、动力学和力学稳定性）、电子性质、光学性质、输运性质以及应变,层数对其电子性质的影响。结果表明,Be2C单层具有优异的稳定性（热力学稳定性、动力学稳定性、机械稳定性）以及适中的带隙（2.33e V）。此外,施加应变和改变Be2C层数均可以有效地调节其带隙大小,并都可以使Be2C实现了间接-直接的带隙跃迁。值得注意的是,Be2C单层在室温下表现出1.44×10~4cm~2·V-1·s-1的超高电子迁移率。此外,它在可见区域的光学吸收系数超过10~6cm-1,这与目前在太阳能电池中使用的钙钛矿相当。我们的发现为Be2C单层在电子器件中的应用提供了重要的理论支撑,使其在纳米电子和光电子器件及可控电子器件领域中展现出广阔的应用前景。2.系统地研究了铜族-硫族三元素MNX单层,并对MNX单层的所有相进行筛选从而获得稳定相,以供进一步研究。结果表明,筛选的MNX单层具有优异的稳定性（热力学稳定性、动力学稳定性、化学稳定性、环境稳定性、机械稳定性）、宽禁带宽度和各种CBM/VBM能级,这在异质结构电子和光电子器件的设计中是非常有前途的。值得注意的是,它们还具有超高的载流子迁移率(约10~4cm~2·V-1·s-1)与较高的可见光范围的光吸收系数(6.7×10~5cm-1),这对于在纳米电子和光电器件领域的应用具有重要意义。随着科学技术的发展,我们相信铜族-硫族三元素MNX单层的优异稳定性、合适的电子能带结构和较高的室温载流子迁移率等优异性能将激发实验研究人员能将铜族-硫族三元素MNX单层扩展到2D半导体材料,这使得这项工作中预测的一些MNX单层有望在未来实现。