Si₃N₄作为结构和功能陶瓷材料在工程实践应用中备受欢迎,因其稳定性好、强度高、热导率高等特性,有望成为下一代功率器件的衬底材料。在服役于各种环境时,本征点缺陷已成为光电器件性能的重要影响因素之一,同时对Si₃N₄基的异质相界面的微观结构与性质进行探索研究也变得尤为重要。基于此,本论文利用第一性原理计算的方法,从原子尺度研究了不同Si-N原子层中空位(V_Nt1、V_Nt2和V_Si)和填隙(I_N和I_Si)缺陷对H钝化β-Si₃N₄（0001）表面结构的电子特性和光学性质的影响,构建石墨烯/β-Si₃N₄（0001）异质结并计算电子特性和光学性质,为其进一步的实际应用提供理论和指导。（1）二维β-Si₃N₄不同层的单原子空位缺陷体系,结构优化后发现随着空位越接近内层,原子周围的畸变量越小,尤其N_t1周围原子的变化更接近体相V_Nt1体系。由形成能得知,在富Si条件下表层更容易形成N_t2空位缺陷。Si空位越接近内层时,形成能越高,表明其存在的可能性极小。N空位使得导带底下移,价带顶远离费米能级,中间带出现了新的附加能级,对载流子迁移有极大的影响。N空位越接近表层,介电损耗越小。而Si空位存在使得体系具有P型半导体的特征,越接近内层,附加能带范围越窄,电子局域程度越大,态密度峰值越尖锐。空位越接近表层,最大吸收系数对应的光子能量值越小。在低能量区,Si空位体系比N空位体系对光具有更高的反射能力。（2）填隙缺陷结构驰豫后发现填隙Si原子仅仅是Z轴方向发生了移动,而填隙N原子与六元环上的Si原子及N_t2原子形成了新的Si-N键和N-N键。由形成能得知,表层易形成N原子填隙缺陷,而内层易产生Si原子填隙缺陷;同空位体系比较,N原子填隙缺陷更难形成。N填隙体系在费米能级出现新的附加能级,填隙N原子越靠近内层,附加能级的能量范围越窄;而Si填隙体系在费米能级和靠近导带底的中间带出现新的附加能级。I_Si-3体系在大于2.5 eV时介电损耗接近于0,在光子能量小于2 eV时对光具有较强的吸收能力。（3）石墨烯/β-Si₃N₄（0001）异质结结构优化后发现β-Si₃N₄（0001）表面N_t1原子有明显靠近石墨烯层的趋势,石墨烯层没有出现褶皱状。结合能计算表明N_t1与C环中心相对的结构更为稳定,层间距D₀为2.914?。能带结构类似于两部分能带的叠加,保留了狄拉克锥的形态,能隙值为67 meV。差分电荷图显示石墨烯层与β-Si₃N₄（0001）层发生了电荷转移。层间距的改变使得狄拉克锥的位置和带隙发生了变化。石墨烯/β-Si₃N₄（0001）异质结在可见光区的吸收能力变强,在紫外光区有较强的反射能力。