石墨烯自2004年发现以来,因其诸多优异的特性而受到大量科学家的关注,但它的零带隙制约着石墨烯的光电器件方面的应用。虽然在之前有很多研究致力于打开石墨烯带隙,但这些在实际操作中却困难重重。因此,寻求新的二维类石墨烯材料,成为人们广泛关注的热点问题。综合长期以来的研究成果,我们发现调控二维材料的电子结构,能拓宽它们潜在的应用。基于此,本文介绍了通过表面吸附方式来改变砷烯、一硫化锡单层电子结构的理论研究,主要工作及研究结果如下:1.砷烯即灰砷单层,是一种新型的二维半导体材料。在这里,我们用了第一性原理的方法来研究轻原子(如硼原子、碳原子、氮原子、氧原子、氟原子)在砷烯纳米片上吸附时的电子结构特性。研究结果表明,除碳原子最稳定吸附位置在山谷位置外其它吸附原子吸附在砷烯纳米片上的最稳定吸附位置都在桥位。另外,当氟原子吸附在砷烯表层时可以再体系带隙中间发现杂质带。氮原子吸附在砷烯表层后会使诱发整个体系呈n型掺杂。另外,氧原子吸附后对整个体系产生的影响是可以忽略的。还有,硼、碳、氮和氟原子吸附在砷烯表层时会诱导体系有磁性产生。这些研究将有助于拓宽设计传感器、探测器、电子器件的应用市场。2.基于第一性原理计算,我们对不同吸附原子在一硫化锡单层上吸附时的吸附能、结构参数、电子特性和磁特性进行了研究,这些吸附原子包括轻金属原子、氢原子、氧原子和第三周期过渡金属原子。结果显示,当锂原子Li、铝原子Al吸附时,体系被诱导出n型载流子;然而,氧原子O在SnS单层吸附时产生p型掺杂特性。另外,除了镍原子Ni外,其它过渡金属原子吸附在SnS单层上时有磁性的产生。除此之外,对于铁原子Fe、钴原子Co的吸附,体系的占有态和非占有态同在同意自旋轨道。这些结果表明,表面吸附是调控SnS单层结构的有效方法。3.我们在计算过程中时选用密度泛函理论方法,系统的研究了砷烯结构的稳定性、电子特性、平均开路电压、锂离子扩散和应变下对体系的影响。研究结果发现,将锂原子嵌入砷烯单层时,吸附的最稳定位置时山谷V位,并且吸附后会使体系转变成金属态。更重要的是,通过表面之间锂离子扩散的详细计算,我们发现较低的扩散势垒150meV和较低的电势0.65V。此外,我们还发现拉伸应变对锂原子与砷原子间转移电荷不改变,并且会加强它们之间的吸附。这其中可能的原因是,与块材相比,纳米维度的砷烯拥有更好的电化学特性。这里对砷烯潜在应用的探索提供了宝贵的见解。