石墨烯和过渡金属二卤化物（TMD）等二维（2D）材料具有较强的面内共价键和较弱的面外相互作用,因此展现出优异的面外光学各向异性。然而,这些2D材料的光轴通常是平面外轴,很难在平面内方向和平面外方向同时具有较大各向异性。2D材料硒化锗（GeSe）由于具有显著的平面内各向异性和优异的空气稳定性而引起了研究人员的广泛关注。这种面内各向异性不仅为2D材料的特性增加了新的维度,还极大的促进了角分辨光子学和电子学的发展。由于面内各向异性的结构与GeSe的众多独特的物理性质高度耦合,因此应变工程可作为一种简便可行的调控GeSe的晶格结构方法,有望实现其各向异性的调控,从而为其在光电和机械领域的应用开辟新的可能性。本文主要围绕GeSe纳米片的各向异性光电特性以及在应变工程下的各向异性声子响应进行研究。主要研究内容有:1.采用透射电子显微镜的高角度环形暗场对GeSe的原子结构进行表征,证实剥离的GeSe纳米片沿着扶手椅（armchair）方向和之字形（zigzag）方向排列。结合选区电子衍射和角分辨拉曼光谱对GeSe的晶体取向进行了判断,发现未加偏振片的角分辨拉曼光谱中Ag模式拉曼强度最大值的方向与最小值的方向分别可用于标定GeSe的armchair方向和zigzag方向。此外,利用角分辨拉曼光谱对不同厚度GeSe进行表征,发现厚度会影响声子响应的各向异性。上述结果为GeSe的晶体取向的判断提供了一种更为简便的方法。2.通过拉曼光谱系统地研究了GeSe在单轴拉伸应变下的声子响应,发现沿armchair方向加载单轴拉伸应变时,可以清楚地观察到B3g和Ag~3模式的蓝移,而应变沿zigzag方向时B3g和Ag~3模式红移。第一性原理揭示了单轴拉伸应变造成的键长和键角变化是GeSe出现的各向异性声子响应的关键。结合角分辨拉曼光谱和拉曼公式模拟表明,Ag模式的各向异性与应变高度耦合。当加载应变时,会造成Ag~3模式从椭圆型变为哑铃型以及拉曼强度增大,从而实现了对GeSe各向异性的调控。此外,通过第一性原理还实现了带隙、极化强度等特性的应变调控。上述结果表明,应变工程可作为一种更为简便的调节GeSe的各向异性晶格的方法,为其物理性质的调控提供了一种新的思路。3.本文设计了一个基于GeSe的面内两端器件和三端晶体管,并且在器件的armchair方向和zigzag方向各制备两个电极,从而对器件不同方向的性能进行系统表征,探究其各向异性的光学及电学特性。基于GeSe纳米片的器件不仅具有高的光电响应,还展现出稳定的循环特性。而电输运性质的结果表明GeSe表现出P型半导体的特性,其电学性质随电场的施加方向呈现各向异性。当电场方向沿着zigzag方向时,在Vds＞0的范围内展现出晶体管特性,GeSe器件的沟道可以被调控。而当沿着armchair方向施加电压时,出现漏电现象,晶体管特性未能体现。最后,我们还实现了电输运性能的应变调控。上述研究为开发基于GeSe各向异性物理性能的新型光电器件奠定了基础。