二维过渡金属硫族化合物（TMDs）经过近些年年的研究和发展,表现出丰富各异的物理及化学性质,在光电器件相关应用中也显示出一定潜能。由于TMDs的层状结构,可将其和不同材料相集成以构造异质结,为探索二维TMDs提供了新平台,另外Janus TMDs因不对称的几何特征也逐渐引起研究人员的关注。然而,目前对TMDs异质结的探索多针对其本征形态,关于异质结层间相互作用和光电可调范围的了解仍不够全面;而Janus TMDs在晶体管中的报道也相对较少,其输运机制和器件性能尚不清楚。为进一步了解异质结的复合对光电性质产生的影响,同时探究TMDs在短沟道器件中的输运能力,本文做了以下三方面工作:1.基于密度泛函理论,研究了二维InN-MTe2（M=Mo,W）异质节的光电性质。结果表明InN-MoTe2和InN-WTe2异质结最稳定的结合模式是相同的。分析了自旋轨道耦合（SOC）效应对异质结能带的影响。此外对异质结介电函数和吸收系数的模拟显示,相比于初始的二维InN,MoTe2和WTe2,异质结对紫外和可见光的响应均有所增强。通过改变外部电场的方向和强度能够有效调节异质结电子性质和结构稳定性。在InN-MoTe2/WTe2上施加外部应力不仅能够调整带隙,还能调节光吸收系数。2.采用化学气相沉积（CVD）在AlGaN（GaN）基底上生长了二维MoS2,以此形成二维-三维的MoS2-AlGaN（GaN）异质结。AlGaN表面的MoS2晶体存在单层与多层的混合不规则形状,而GaN表面基本是单层三角形MoS2。结合理论分析,发现AlGaN对MoS2的吸附性低于GaN的吸附性,导致部分MoS2分子在AlGaN表面堆叠沉积并生成多层形状。此外异质结还复合了原始材料的能带特征,具备间接带隙结构,同时表现出对紫外-红外宽波段的光吸收性能。3.设计了单层Janus MoSSe和WSSe金属-氧化物-半导体晶体管（MOSFET）模型,并研究其弹道传输性能。基于国际半导体技术（ITRS）的参数标准,计算具有适当掺杂浓度的Janus MoSSe和WSSe场效应管的导通电流、延迟时间和功耗。结果表明MoSSe晶体管的开态电流可以达到高性能器件标准的35%,而WSSe晶体管则可完全满足高性能应用要求并直到晶体管的栅长缩短至4nm。此外,分析了UL结构的调控机制,进一步探讨了通道材料氧化对晶体管电子输运性能的影响。