二维材料具有优异的特性和广阔的应用前景,成为近年来研究的重点。继石墨烯之后,相继发现了新的二维材料,如硅烯、黑磷烯、六方氮化硼、过渡金属硫化物（TMDs）等。最近理论预言和实验制备了由第VI族元素组成的新型的二维单质材料——碲烯。α相和β相碲烯不但具有较大带隙,并且具有比Mo S₂更高的载流子移率,表现出良好的光学特性。这些优异的性能使得碲烯在纳米电子器件、光学器件等领域拥有很好的应用前景,因此受到了广泛的关注和研究。本论文采用第一性原理的方法研究了半导体α相碲烯和β相碲烯的电子性质、光学性质以及自旋轨道耦合和多体相互作用对它们的影响,主要的工作为:利用基于密度泛函（density functional theory,DFT）的第一性原理方法对α相碲烯和β相碲烯进行了几何结构优化,比较了自旋轨道耦合（spin orbital coupling,SOC）对能带结构的影响。不考虑SOC的DFT计算发现α相和β相碲烯都是间接带隙半导体。由于碲是重元素,碲烯具有较强的自旋轨道耦合作用。考虑自旋轨道耦合后,α相和β相碲烯的带隙都减小,且由间接转化为近直接带隙。为了更精确的计算能带结构,我们进一步采用GW方法对α相和β相碲烯的能带进行了计算,发现带隙显著增大,这说明在碲烯中存在强的多体相互作用。由于激发到导带的电子与在价带形成的空穴之间库仑吸引而结合成激子,这样激子态的能量相较于两个不相互作用的电子空穴对的能量低,因此激子中电子与空穴复合释放的光子能量比直接带隙小。在用GW方法正确求得能带的基础上,我们通过求解Bethe-Salpeter方程（BSE）,考虑了电子空穴相互作用,得到了碲烯的光谱。通过计算我们发现在不同k点网格密度情况下,α相和β相碲烯的光吸收谱中的第一激子峰的能量明显比能带的直接带隙低,说明碲烯中电子空穴相互作用较强,形成了具有较大结合能的激子。我们用BSE计算光谱时,考虑了自旋轨道耦合,比较了不同k网格密度的影响。计算发现,k网格需要靠近直接带隙最小处的k点才能得到正确的光谱。通过比较最小直接带隙和第一激子峰的能量值,我们得到了激子结合能的大小。我们在考虑不同k点网格密度情况下,β相碲烯的激子结合能的值都比α相碲烯更大一些。