采用密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法，利用广义梯度近似和Perdew-Burke-Ernzerdorf泛函，计算了不同Sn掺杂浓度下SZO(Sn∶ZnO)体系的电子结构与光学性质。研究了Sn掺杂浓度对SZO(Sn∶ZnO)的晶体结构、能带结构、电子态密度及光学性质的影响，并结合计算的能带结构和差分电荷密度对比分析了掺杂位置对计算结果的影响。研究结果表明，随着Sn掺杂浓度的增加，晶格常数c与a的比值变化很小，掺杂后晶胞没有发生畸变。掺杂体系的能量逐渐增大，稳定性减弱，且随着掺杂浓度的增加，带隙呈现先减小后增大的变化规律。掺杂后的SZO(Sn∶ZnO)成为间接带隙半导体，在导带底部附近出现了大量Sn原子贡献的导电载流子，明显提高了掺杂体系的电导率，并在费米能级附近与价带顶部之间出现一条由Sn原子贡献的杂质能级，能带结构呈现半填满状态，价带部分的电子态密度峰值向低能方向移动约1.5 eV。同层掺杂的电子得失程度较大，带隙比相邻层掺杂和隔层掺杂时小。掺杂后吸收带边发生红移，材料对紫外光的吸收能力明显增强，介电常数虚部增大，主要跃迁峰向高能方向移动。计算结果表明SZO(Sn∶ZnO)是一种优良的透明导电薄膜材料。

基于平面波赝势密度泛函理论,研究了La,Ce,Nd 掺杂SnO2的电子结构和光学性质.计算结果表明,La 附近的键长变化最大,而Nd 附近的键长变化最小,这表明稀土掺杂SnO2 引起的晶格畸变与掺杂原子的共价半径大小有关.能带结构表明,稀土掺杂可使SnO2的带隙变窄.La 掺杂相比较本征SnO2,带隙减小了0.892 eV,Nd 掺杂在SnO2的禁带中引入了3 个能级.差分电荷密度分析表明,稀土掺杂使SnO2的电子重新分配且由于f 电子的存在使其离子性增强.La 原子失电子最多,Nd 原子失电子最少,这和计算的能带结果是一致的.光学性质表明,介电函数的虚部和吸收函数因稀土掺杂出现了不同程度的红移,这和计算的能带结果非常吻合.

基于平面波赝势密度泛函理论，采用局域密度近似(LDA)方法研究了Sb 掺杂SnO2 的电子结构和光学性质。计算结果表明，与本征SnO2 比较，Sb 掺杂SnO2 的性质，包括能带结构、态密度、电荷密度及光学性质等均随Sb 的掺杂浓度变化。Sb 掺杂相比本征SnO2的带隙要窄，带隙随Sb 掺杂浓度的增加逐渐变窄，并且浅施主杂质能级逐渐远离导带底。Sb 掺杂改变了SnO2可成键性质，随着掺杂浓度的增加，共价性减弱，金属性增强。光学性质计算结果显示随着掺杂浓度的增加，态密度和介电函数虚部向低能方向移动，发生了明显的红移现象，这从理论上揭示了电子结构和光学性质之间的内在关系。