自从2004年时石墨烯被成功合成以来,二维材料便成为一个热门研究对象。二维材料由于只具有原子级厚度,在如今火热的纳米器件领域具有极大的应用潜力。与三维材料类似,二维材料按照导电性可以分为导体,半导体以及绝缘体。其中,二维半导体材料的研究热度久居不下,而氧化物半导体材料便属于其中的一种。单层氧化物半导体材料SnO在2016年时以Si O₂为衬底被成功制备,它是一种典型的P型二维半导体材料,目前主要应用于P型通道薄膜晶体管。SnO可以分为Bulk状和层状,从Bulk状表面通过机械剥离的方式可以获得单层SnO。由于SnO合成时间并不久,因此对它的研究也比较少。目前已经有研究者对其使用过渡金属元素掺杂的性能改变进行了研究,但是在其他方面的可能性应用的探究依旧较为空缺。本文采用Material Studio软件中的CASTEP模块,基于第一性原理对单层SnO进行了探究。首先,采用SnO单胞进行结构优化,优化完成后获得了其单胞的晶格常数,且结果与文献中完全吻合。基于优化之后的单胞,将胡克定律与二维材料本身特性相结合,通过施加单向的不同微小应变获得体系能量,构建三维应变能量图,通过拟合该图计算了单层SnO在理想状态下的力学性能参数,如杨氏模量,泊松比,面内刚度等,发现单层SnO是一种软硬适中的宽带隙二维半导体材料。其次,计算了双轴应变调控对单层SnO性能的影响。结果表明,在受到-12%～12%双轴应变范围内,SnO依旧处于弹性阶段,不同的应变值可以在一定范围内改变SnO的能带值。电子有效质量也会受到所施加的应变的影响,但是应变并不影响电子有效质量在x轴与y轴呈现为各向同性这一特征,且图形均呈现为“扇叶形”,只是大小不同而已。此外,还研究了不同应变值对SnO电子迁移率的影响,结果表明当应变值增加4%时,电子迁移率略有增加,而在应变值为8%或12%,其电子迁移率持续减小,这个现象与使用HSE06杂化泛函计算的不同应变条件下能带的变化趋势相同。最后,本文对SnO在气体传感器方面的可能性应用进行了探究。所研究的气体分子对象包括CH₄,CO,CO₂,H₂,H₂O,NH₃,N₂,NO₂,NO以及O₂。首先,通过计算不同位置的吸附能来确定每个气体分子在SnO上部的最佳吸附位点。而后,通过计算最佳吸附位点处的电荷转移,能带以及态密度等相关性质来确定SnO对不同气体分子的吸附能力。研究结果表明单层SnO对NO,NO₂及O₂具有很强的吸附能力,原因可以归结为:当SnO吸附这三种气体分子之后,它们与基底的距离很短、电荷转移量较大、气体分子的键长及键角发生明显改变等因素。相较于砷烯,单层SnO对NO及NO₂的响应更为明显,并且它对O₂的吸附能力与WS₂几乎相同,说明单层SnO可以作为气体传感器中的敏感元元件。相信在不久的将来,对单层SnO的研究会越来越多,它必然能够发挥出巨大的应用价值。