随着科学技术的迅猛发展,人们对于半导体微电子器件的需求越来越大,特别在体积、集成度以及性能上愈加严苛。自从二维石墨烯成功制备以来,二维材料的研究成为当下科学研究的热门领域。由于二维材料把电子束缚在二维空间内,使得二维材料具备了与其块体材料完全不同的物理和化学性质。而且降低维度引起了很多奇异的量子效应,这使得新型的二维材料有望满足半导体微电子器件的高要求。最近,实验上已成功制备了二维黑磷烯,其拥有合适的带隙、较高的载流子迁移率、良好的导电性能以及较高的开关比,这使其在半导体微电子领域中成为有力竞争者。随着黑磷烯材料的深入研究,仍然存在一些内在的不足,例如在光照条件下易分解、在空气和水中易被氧化等,这将严重影响其在半导体器件领域的实际运用。因此,探寻黑磷烯抗氧化的解决办法,成为了黑磷烯在半导体器件中大展拳脚的关键。本文基于密度泛函理论(DFT),通过第一性原理系统的研究硫原子吸附黑磷烯表面发生钝化的可能性。主要研究内容如下:利用杂化泛函(HSE06)和PBE两种方法计算了黑磷烯的电子结构,其中利用HSE06计算黑磷烯的带隙值为1.5eV,PBE计算的带隙值为0.81 eV,这与实验值和其它理论研究结果非常符合。对比两种方法计算结果发现,虽然PBE计算低估了带隙值,但是它对电子组态的分析与HSE06计算出的结果却是一样的。同时,HSE06方法比PBE方法更加耗时,因此接下来的计算都会用PBE方法进行估算。研究发现,硫原子吸附在黑磷烯表面时,其带隙由本征黑磷烯的0.81 eV增大到1.06 eV。黑磷烯由于C2h对称性具有四个不同的吸附位:顶位(T),键位(B),空位(H)和谷位(V)。结果表明,硫原子唯一吸附位(V位)与氧原子吸附完全一致,因此硫原子吸附对黑磷烯发生钝化提供了可能性。我们还探究了硫原子在不同吸附浓度下对黑磷烯电子结构的影响,本文研究了2×2,3×3,4×4三种超胞结构下的V位单侧吸附和双侧吸附。计算显示,不同浓度下硫原子在双侧吸附比单侧吸附更稳定。由于浓度越高黑磷烯越容易发生钝化现象,因此我们重点研究了高浓度(11%)下施加应变黑磷烯发生钝化的可能性。本文研究了最大应力为10%的拉伸、压缩应力,计算结果表明,当拉伸应力大于8%时黑磷烯开始出现钝化现象,这一发现为钝化黑磷烯提供了新的选择。本文利用密度泛函理论的第一性原理方法系统地研究了硫原子吸附黑磷烯表面的稳定性以及电子结构,发现了V是最佳吸附位点。并且在2×2超胞双侧谷位吸附硫原子的结构最稳定。而且施加合适的应力有效钝化黑磷烯。本文为黑磷烯钝化提供了多种解决方案,可以有效的实现黑磷烯抗氧化,为黑磷烯在场效应管、传感器、以及电磁电极等微电子器件中实际运用提供了可行方案。