Janus过渡金属硫族化合物(TMD)是一种最近取得广泛关注的二维材料,它独特的可调谐的光电特性是最大的特点,同时也是吸引研究者们目光的原因。特别是具有代表性的Janus MoSSe被成功制备出来之后,人们对于这种材料的研究热情日益高涨。在本文中,我们采用了基于自旋极化理论的第一性原理以及密度泛函理论(DFT)的计算方法,研究了单层与双层、不同堆叠方式、不同相位的MXY的结构特性和电子特性。我们首先对非Janus的MX2结构进行了计算并与现有的研究成果作出了对比,并进一步计算了单层的Janus MXY(M=Mo,W;X,Y=S,Se,Te)结构,并将其结果与MX2作比较,发现当对称性被破坏时,系统的键长、键角、高度、晶格常数等结构参数都会产生改变。与此同时,MXY体系的能带结构也会产生变化,其带隙大小介于MX2与MY2之间。文章还重点进行了五种最具有可能性的堆叠方式的2H相Janus MXY双层结构的研究。通过不同构型、不同间距下体系的比结合能进行比较,确定能量最有利的堆叠类型和相应的层间间隙。文中还尝试改变MXY原子的排列顺序,将XMY-XMY的排列方式进行翻转,变为YMX-XMY形式,并对比二者的比结合能,发现前者更为稳定。而对于能带的计算结果表明,具有能量最有利堆叠方式的Janus MXY双层膜是一种带隙范围为0.01eV-0.91eV的间接半导体,它们与单层结构相比而言具有更小的带隙,且带隙的变化幅度有很大差别。其中MoSeTe、WSSe和WSeTe双层膜的导带最小值向高对称K点移动,而除MoSSe外的所有双层膜的价带最大值都向K点和Γ点之间移动。文章还以MoSSe为代表,对比了五种构型下的电子密度分布。此外,文中还全面展示了总共30种可能的Janus TMD双层膜的电子能带结构。不同相位的晶体构造也会影响材料的结构和光电性质,以二硫化钼为代表的过渡金属硫化物一般具有1T相、2H相与3R相三种相位的存在形式,其中3R相存在于体材料之中,对于二维TMD材料来说,具有2H相的材料是天然存在的,也是最稳定且最常见的。而1T相一般来说是非天然存在的,需要人为地进行处理加工来获得,它是一种四面体相。不久以前,具有稳定1T相的MoS2材料已经被成功地制备出来,并且其制备方法可以推广应用到其他的2D TMD材料。因此我们进一步以MoSSe为例对1T相Janus MXY结构进行了计算分析。结果表明,同2H相的同种结构相比,1T相MXY结构相对MX2来说幅度更大,性质上也与2H相表现出截然不同的特点。无论是单层的1TMoSSe还是双层结构,他们都统一表现出能带重叠的特性,即具有金属性,其导电性能十分良好,而非2H相的半导体特性。此外,通过电子密度的分析还发现1T相层间距与构型的关系与2H相也表现出不同的规律。综上所述,本文针对有无Janus、不同元素组成、单双层变化、不同相位等不同情况的结构和电子性质进行了一系列的对比,为纳米电子和光电子器件研究提供了基础和一个有价值的参考。