自石墨烯在实验上被成功制备以来,二维材料由于其新奇的光学、电学和磁学性质引起了人们的广泛关注,它们也被广泛应用于太阳能电池、发光器件、场效应晶体管等光电子器件和纳米电子器件。然而,二维材料在实际的应用中仍存在着一些问题,如掺杂对其稳定性、光电性能等的影响。本文主要运用了基于密度泛函理论的第一性原理方法来研究掺杂对砷烯（Arsenene）和C₂N纳米片的电子特性、磁性和光学性质的影响,其主要内容和结果如下:1)IV族和VI族元素掺杂可明显调控砷烯纳米片的电子结构。IV族元素（C,Si,Ge和Sn）掺杂砷烯纳米片的体系都表现出了磁性基态,而且都引入了较深能级的受主杂质态,所以IV族元素并不是良好的改善砷烯导电性的材料。然而,对于VI族元素（O,S,Se和Te）掺杂的砷烯体系,它们都拥有非磁性基态（除了O）。O元素引入的杂质态位于带隙正中间,能级较深,所以说O元素不能在砷烯中引入有效的n型载流子。而且,结果还表明,Te元素掺杂是最有效的n型掺杂,因为它的跃迁能级最小。此外,掺杂体系的形成能和跃迁能级都对掺杂原子的原子序数有很强的依赖性。这一依赖性表明,合适的原子大小对在实验中对砷烯进行掺杂的可行性有很重要的作用。2)3d过渡金属掺杂对砷烯纳米片电子结构和磁性的改善。计算结果表明,Sc和Co掺杂的体系保持非磁性半导体的特性;Ti,Cr和Cu掺杂的体系表现出了稀磁半导体的特征;V,Mn,Fe和Ni掺杂的体系拥有半金属的特性;Zn掺杂的体系呈现出金属的特性。有趣的是,在最稳定的构型下,由两个Ti,V,Mn和Fe原子引起的磁耦合表现为铁磁耦合,相反地,两个Cr原子引起的磁耦合表现为反铁磁耦合。总之,我们的计算结果表明砷烯纳米片的电子结构和磁性可以通过掺杂过渡金属原子进行有效的调控。3)3d过渡金属嵌入对C₂N纳米片的结构、电子和磁性的调控。结果表明,Sc,Ti,V,Cr,Fe,Ni,Cu和Zn原子都能稳定地嵌入C₂N纳米片中。随着掺杂原子的原子序数的增加,3d过渡金属的前半部分元素掺杂的体系的磁矩呈现出增加的趋势,而后半部分元素掺杂的体系的磁矩则出现减小的趋势。Mn掺杂的体系的磁矩达到最大值,而Zn掺杂体系的磁矩最小为0。另外,计算结果表明,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co和Ni掺杂的体系拥有铁磁基态,嵌入Cu的C₂N纳米片体系呈现出顺磁的性质。同时,Zn掺杂的体系表现出非磁性基态。4)等价元素掺杂对C₂N纳米片电子和光学性质的调控。结果表明,随着掺杂浓度和掺杂原子的原子序数的增加,体系的内聚能呈现出了减小的趋势,且在相同的掺杂浓度C₂N_1-xA_x合金的内聚能要比C_2-xB_xN合金的内聚能高。而且,随掺杂浓度的增加,C₂N_1-xP_x和C₂N_1-xAs_x合金的带隙值和阈值能量都呈现了单调递减的趋势,但其静介电常数ε₁（0）呈现了增大的趋势。此外,相对于纯的C₂N纳米片,C₂N_1-xP_x和C₂N_1-xAs_x的吸收边都发生了红移。这些结论很有趣且有助于我们理解C₂N_1-xP_x和C₂N_1-xAs_x合金的电子结构和光学性质。然而,有关于C₂N_1-xP_x和C₂N_1-xAs_x合金的实验目前还很缺乏。