采用第一性原理计算方法, 系统研究了新型二维Zr₂CO₂/InS异质结的电子结构和光催化性能。计算结果显示, 二维Zr₂CO₂/InS异质结是一种直接带隙半导体材料, 晶格失配率低于3%, 形成能为-0.49 eV, 说明其具有稳定的结构; Zr₂CO₂/InS异质结的带隙值为1.96 eV, 对应较宽的可见光吸收范围, 且吸收系数高达10⁵ cm^-1; 异质结表现出Ⅱ型能带对齐, 价带和导带的带偏置分别为1.24和0.17 eV, 表明光生电子从Zr₂CO₂层转移到InS层, 而光生空穴则与之相反, 从而实现了电子和空穴在空间上的有效分离。另外, InS是间接带隙半导体材料, 能够进一步降低电子和空穴的复合率。综上所述, 新型二维Zr₂CO₂/InS异质结是一种潜在的可见光光催化剂。

基于第一性原理的密度泛函理论，研究了纤锌矿(In,Al)GaN合金的4种构型(均匀、短链、小团簇、团簇-链共存模型)的电子结构和发光微观机理。结果表明，在InGaN合金中，短In-N-链和小In-N团簇都局域电子在价带顶(VBM)态。当小团簇与短链共存时，前者局域电子的能力明显强于后者，是辐射复合发光中心。然而，在AlGaN合金中，电子在VBM态的局域受短Al-N链和小Al-N团簇的影响并不显著。合金微观结构的不同会引起电子局域的改变，从而影响材料的发光性能，并对带隙和弯曲系数有重要影响。