二维材料石墨烯一经发现,凭借其优异的电学表现和机械性能迅速成为多个领域具有应用潜力的热门材料。但石墨烯的零带隙特性限制了其在半导体领域的应用,因此打开石墨烯的带隙对其在半导体领域中的实际应用具有关键意义。目前,通过引入掺杂、吸附原子、引入周期性缺陷、外加磁场、电场及力场等手段都可以打开石墨烯的带隙。应变工程是一种调控半导体材料性能常规的研究手段,旨在通过拉伸应变或者压缩应变来调控二维材料柔性光电器件的性能。理论计算和实验研究已经表明,二维材料有远强于其宏观块体的形变能力,能够承受比块体材料更大的弹性应变而结构依旧保证完整性。在这项工作中,我们采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了三种类石墨烯材料MoSSe/WSSe范德华异质结（以下简称MoSSe/WSSe vd WHS）和单层B₄P₄C₄及B₂P₂C₈在应变作用下的电子结构特性。主要研究内容与结果如下:1)研究了MoSSe/WSSe范德华异质结构在不同水平和垂直应变下的几何结构、力学性质和电子结构特性。结果表明,最稳定的AB堆叠下的MoSSe/WSSe vd W异质结构是直接带隙半导体,并表现出II型能带对准,在这种带对准型下,光生电子-空穴对能够有效分离并相应地延长它们的寿命。与角度相关的杨氏模量和泊松比验证了MoSSe/WSSe vd W异质结构的机械稳定性和各向异性。研究发现,通过施加应变可以有效地调控MoSSe/WSSe范德华异质结构的带隙,而且带隙随着应变的增加而呈现下降的趋势。在拉伸应变达到一定程度时,体系会出现从半导体到金属的相变。值得注意的是,在施加垂直方向应变时,带隙与对结构施加的压力之间存在负相关性,这为实验上调控其电子结构特性提供了理论基础。所有这些计算展现了MoSSe/WSSe范德华异质结构本征的和在应变下的物理特性,相关计算结果对其将来应用在低维电子、纳米电子和光电器件领域有指导意义。2)预测了两种新型的三元类石墨烯结构,即单层B₄P₄C₄和单层B₂P₂C₈。我们基于第一性原理系统地研究了它们的本征结构、机械性质和电子结构特性。从声子谱、分子动力学和弹性常量得出,本征的和应变下的单层B₄P₄C₄和B₂P₂C₈都具有优异的动态稳定性、热稳定性和机械稳定性。计算结果表明,本征单层B₄P₄C₄具有狄拉克特征,本征单层B₂P₂C₈具有双狄拉克点。通过施加水平应变可以有效地调节单层B₄P₄C₄中的狄拉克态,从而表现出直接或间接带隙半导体特性,甚至是半导体到金属的相变。与之不同的是,本征单层B₂P₂C₈对双轴应变并不敏感,它像石墨烯材料一样,能很好地保持其稳定性和半金属态。同时,我们通过弹性常量计算出杨氏模量和泊松比,显示出两种结构的机械各向异性和优异的抗变形性。相关结果为基于这类新型二维材料的纳米器件的性能调控提供理论指导。