采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波计算方法，系统研究了不同应力作用下GaN 的电子结构和光学性质，对比分析了外压调制对GaN 的能带结构、态密度和光学性质变化的影响。计算结果表明：随着外应力的逐渐增加，Ga—N 的键长逐渐变小，布局数逐渐增加，共价性明显增强，离子性减弱。电子结构计算结果显示导带向高能方向漂移，而整个价带向低能方向漂移，禁带带宽明显被展宽，Ga 原子的3d 态电子与N 原子的2p 态电子的杂化程度增强。光学性质计算结果揭示了在没有应力的作用下，在1.6 eV 附近开始出现吸收边。随着外应力的逐渐增大，GaN 的复介电函数和吸收谱向高能方向漂移，光谱发生了明显的蓝移现象，进而提高了光电转换效率。

计算了不同Al掺杂浓度下ZnO体系电子结构和光学属性。分析了掺杂对AZO(ZnO:Al)晶体结构、能带、态密度、光学性质的影响, 所有计算都是基于密度泛函理论框架下的第一原理平面波赝势方法。计算结果表明：Al掺杂ZnO在导带底引入了大量由掺杂原子贡献的导电载流子, 明显提高了体系的电导率, 费米能级进入导带。同时, 光学性质的计算表明光学带隙明显展宽, 且向低能方向漂移; AZO透明导电材料的光学透过率在可见光范围内高达85%, 紫外吸收限随着掺杂浓度的增加而发生蓝移。所有计算表明AZO材料可作为优良的透明导电薄膜材料。