【摘要】 层状材料，例如铊氧、硒化铋氧和硫化锡，由于其固有的低晶格热导率和相邻层之间的相互作用产生的声子非谐性，在热电应用中显示出巨大的前景。

层状材料，例如铊氧、硒化铋氧和硫化锡，由于其固有的低晶格热导率和相邻层之间的相互作用产生的声子非谐性，在热电应用中显示出巨大的前景。自从发现单晶SnSe优异的热电性能以来，无毒、储量丰富的 IV-VI 族的热电特性引起了特别的关注。虽然SnSe出色的热电性能得益于其单晶结晶，但多晶样品的热电性能仍远不能令人满意。已经提出了几种方法来提高块状IV-VI族化合物的热电性能，例如本征空位、缺陷掺杂剂、替代掺杂、合金化、纳米结构、应变晶格和纹理微结构以改变电子结构，提高载流子浓度，或降低热导率。IV-VI族化合物具有褶皱的两层结构，两层以弱范德华力相互连接，而层中的原子形成强共价相互作用。相邻的层结构使得二维（2D）结构的合成成为可能。事实上，已经成功合成了SnSe和GeSe的2D纳米片。此外，理论研究发现，IV-VI 族化合物的二维结构是热力学稳定的，具有有效的低晶格热导率。许多理论研究已经揭示了二维IV-VI族化合物的热电性能。结果表明，二维IV-VI族化合物显示出有趣的热电性能，适用于可再生热电应用。

堆叠两种二维材料以构建双层或范德华(vdW)异质结构是调节电子结构和改善材料热电性能的有效方法。Sun等人在实验中成功制备了SnSe/GeSe纳米片异质结，其已经证明可以产生两种晶体取向的SnSe/GeSe纳米片异质结构。上下原子形成不同的相对位置，产生多种异质结构。Ni等人的理论研究表明SnSe/GeSe异质结的AA堆叠具有良好的稳定性。

在本文中，结合第一性原理计算和半经典玻尔兹曼输运理论，研究了双层GeSe、双层SnSe和范德华（vdW）异质结构GeSe/SnSe的几何结构、振动、电子和热电性质。利用声子色散讨论了所考虑结构的动力学稳定性。声子谱表明双层SnSe是动态不稳定结构，而双层GeSe和vdW异质结构GeSe/SnSe是稳定的。然后，用HSE06泛函计算了双层GeSe和vdW异质结构GeSe/SnSe的电子结构。电子结构的结果表明，双层GeSe和vdW异质结构GeSe/SnSe是间接带隙半导体，带隙分别为1.23eV和1.07eV。利用半经典玻尔兹曼输运方程（BTE）计算了热电特性，包括电导率、导热系数、塞贝克系数、功率因数和优值系数（ZT）。结果表明，n型双层GeSe是一种很有前途的热电材料。