石墨烯的成功制备打开了二维材料世界的大门。二维材料呈现原子层厚度的片状结构,其机械性能良好,具有独特的电子和光学等性质,因此二维材料有很强的功能多样性,可以应用在储能器件和电子器件等领域,具有很强的功能多样性。二维GaN作为二维材料家族中的一员,具有许多优异的物理性质,使它在紫外发射器件、光电阴极、储氢材料和高功率光电器件等方面具有潜在的应用前景。本文在前人工作的基础上,研究二维GaN纳米片的制备,并对二维g-GaN基异质结进行了理论研究。借鉴模板法的思想,首先通过水热法制备出形貌良好的γ-Ga2O3纳米片,接着以制备出的γ-Ga2O3纳米片作为模板,通过控制变量法,分别研究了反应温度、反应时间和NH3气流量对于制备GaN纳米片形貌的影响,得到制备GaN纳米片的最佳工艺条件为:反应温度为850℃,NH3气流量为100 sccm,反应时间为30min。进一步对最佳条件下制备的GaN纳米片进行EDS、XRD、XPS和TEM等测试分析,测试结果显示出最佳工艺条件下制备的GaN纳米片样品是六方纤锌矿结构,并且纯度高,结晶性良好。此外,我们构建了Graphene-GaN-Graphene（G-GaN-G）夹层异质结,基于第一原理计算,对此结构的电子和光学性质进行了理论研究。计算结果显示当层间距离d0为3.189 A时,结合能最大,进一步通过分子动力学方法模拟了异质结在300K条件下的能量和结构模型,发现几何结构只发生轻微的形变,且体系的能量基本稳定,证明G-GaN-G异质结在室温条件下是相对稳定的;G-GaN-G异质结为p型肖特基接触,其电子和光学性质中保留了本征g-GaN和石墨烯的特性;当施加拉伸垂直应变时,g-GaN的能带整体向下移动,并且当拉伸垂直应变大于0.3 A时,肖特基接触类型从p型变为n型;双轴应变能够有效地调节G-GaN-G异质结的电子和光学性质,因此,可以通过施加应变来调节G-GaN-G的电子和光学特性。该部分研究结果表明,G-GaN-G夹层异质结有望应用于紫外光电探测和肖特基器件。