5G通讯、物联网、云计算和大数据的高速发展,使得微电子器件的集成度越来越高,有逐渐超出摩尔定律预测的趋势。为了维持电子器件的正常工作,亟待寻找传统散热材料的替代者。同时,在世界能源短缺的背景下,人类迫切需要开发新的节能技术,研究人员已经将目光对准了极具商业应用潜力的热电材料。二维层状过渡金属硫化物作为性能优异的类石墨烯材料,其独特的热物理性质使其可在微电子器件散热和热电领域得到应用。因此,研究二维过渡金属硫化物的热输运特性具有重要的意义。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法和玻尔兹曼输运理论,以典型二维过渡金属硫化物为研究对象,深入研究了单层Mo S2、单层Sn S2、单层Sn Se2和双层Sn S2/Sn Se2异质结的热输运特性以及单层双面材料Sn SSe的热电输运性质,深度剖析了声子的热输运原理和调控机制,探究预测了单层Sn SSe的热电性能,为纳米电子器件及热电材料的开发设计、应用及性能预测提供理论借鉴和参考。本文主要研究工作如下:（1）研究了单层Mo S2的热输运特性。计算了单层Mo S2的声子群速度、声子驰豫时间和格林艾森参数,得到300 K时其晶格热导率为101.5 W/（m·K）;计算了晶格热导率随温度、频率和声子平均自由程之间的变化关系,分析了单层Mo S2的不同声子支对热导率的影响,发现其声学支声子对晶格热导率的影响大于光学支的影响。研究发现单层Mo S2的散热能力和传统硅基材料相近,如果对其热导率进行有效调制,单层Mo S2将有望得到商业应用。（2）研究了单层Sn S2、单层Sn Se2和双层Sn S2/Sn Se2异质结的热输运特性。计算了三者的声子色散关系、声子群速度、声子弛豫时间和300 K时的晶格热导率（分别为18.82 W/（m·K）、6.05 W/（m·K）和9.16 W/（m·K））。通过对比三者的声子色散曲线,发现异质结的声学声子支和光学声子支发生了一定程度的耦合,进而造成两种声子间的散射,抑制了声子的热输运。因此,构建层间异质结是一种调制二维过渡金属硫化物热输运特性的有效手段,可为相关热电器件的开发设计及应用提供理论指导。（3）研究了单层Sn SSe双面材料的热电输运性质。计算得到其在300 K时晶格热导率为23.6 W/（m·K）,同时基于GGA+HSE06杂化泛函,计算了单层Sn SSe的带隙为1.59 e V,得到了包括电导率、塞贝克系数和功率因子在内的电子输运系数,提出通过对材料施加应变来调制材料的热电性能。计算得到p型掺杂的单层Sn SSe在700 K时的最佳ZT值为1.66,体现出单层Sn SSe在热电领域的应用潜力。