新型三元层状过渡金属硫族化合物逐渐成为二维材料研究的热点。近年来,二维材料ZrGeTe₄因具有强各向异性而引起了人们的关注。本论文采用第一性原理计算,深入研究层状ZrGeTe₄的电子结构、声子特性及载流子迁移率。研究成果如下:首先,通过采用Heyd-Scuseria-Ernzerhof（HSE）06泛函的第一性原理计算,并考虑自旋轨道耦合作用,研究了层状ZrGeTe₄电子结构与层数的依赖关系。计算结果表明,块体和单层ZrGeTe₄的带隙值分别为0.55 eV和1.08 eV,带隙值覆盖在近红外光区域,并且单层ZrGeTe₄具有直接带隙,表明其在光伏器件、太阳能电池等领域具有潜在的应用。此外,采用逐步增大层间距的方法,探究了ZrGeTe₄带隙转变的潜在物理机制。研究结果表明,当层间距增大到2.8?临界值时,间接带隙转变为直接带隙,其中范德瓦尔斯相互作用是导致带隙转变的主要原因。其次,基于密度泛函微扰理论,通过计算ZrGeTe₄的声子谱,发现声子谱无虚频出现,表明其具有良好的力学稳定性。计算模拟的拉曼谱与实验监测到的拉曼光谱数据吻合得较好,表明声子计算参数的设置合理。进一步声子模式的分析,详细揭示了ZrGeTe₄的声子特性与层数的依赖关系。最后,采用第一性原理计算,结合形变势理论,研究了二维和三维ZrGeTe₄载流子迁移率与层数的依赖关系。计算结果表明,ZrGeTe₄的电子迁移率（～10³cm²V-¹s-¹）介于石墨烯和MoS₂之间,并且,载流子迁移率在平面内表现为很强的各向异性,其中一个方向的迁移率大约是另一个方向的5–10倍。此外,ZrGeTe₄电子迁移率与层数的关系跟黑磷很相似,而空穴迁移率随层数变化而变化。基于以上研究成果,预示着二维材料ZrGeTe₄在光电子器件、场效应晶体管等领域具有广阔的应用前景。