黑磷烯是从黑磷块体中机械剥离出来的具有六角褶皱结构的二维材料。黑磷烯由于其特殊的物理性质,如可调节的直接带隙、具有高的电子迁移率、超强的柔韧性和独特的平面各向异性,在二维半导体材料的研究中一直是一个活跃的研究课题。与其它二维材料一样,在制备大尺度、高质量的黑磷烯样品过程中,缺陷是必不可免的。但是与其它二维材料不同之处在于,黑磷烯存在多种稳定的同素异形体,这些同素异形体的存在会使得黑磷烯产生更多种不同类型缺陷。这些缺陷的存在可能会影响黑磷烯的电子性能,同时也会扩大黑磷烯的应用前景。本文基于第一性原理密度泛函理论,研究了黑磷烯中可能出现的五种类型的线缺陷结构,包括4|8线缺陷、5|7线缺陷、δ-P线缺陷、β-P线缺陷和γ-P线缺陷。并且计算了线缺陷体系的电子能带结构和缺陷形成能量。通过计算我们发现,由于黑磷烯的低对称结构,黑磷烯中的缺陷形成能要比石墨烯中的更小,这就表明在黑磷烯中更容易形成线缺陷。计算线缺陷体系的电子性质,结果表明五种线缺陷体系均没有出现杂质能级,依旧表现为半导体性质。只是由于线缺陷的产生对黑磷烯带隙的大小产生了影响,研究表明缺陷体系带隙的大小与插入的线缺陷的本征带隙大小有关。在这五种结构相中带隙最小的是带隙为0.45eV的δ-P,与之相对应的是在五种线缺陷体系中带隙最小的是δ-P线缺陷体系,带隙为0.54eV。将不同二维材料堆积构成异质结,己经被确定为是一种提高或丰富二维材料性能的方法。在本文中将β-P(蓝磷烯)、γ-P和α-P(黑磷烯)这三种磷的不同相位的层状结构通过垂直堆叠或横向连接构成了四种异质结,我们研究了这四种异质结的结构和电子性质。对于纵向异质结γ-P/α-P和β-P/α-P,计算两种异质结的能带,得知这两异质结均为半导体结构,其带隙分别为0.37eV,0.73eV。设计了γ-P/α-P和β-P/α-P横向异质结,并对不同宽度下横向异质结的热力学稳定性、电子性质进行研究。结果显示,所有尺度下的横向异质结的单位面积形成热都很小,确保了异质结的热力学稳定性。通过计算横向异质结的电子性质发现不同宽度下的横向异质结均是半导体性质,且横向异质结的带隙会随着宽度的增加而减小。