采用第一性原理的贋势平面波方法, 对比研究了未掺杂和掺杂过渡金属Tc、非金属P及Tc-P共掺杂的单层MoS2的电子结构和光学性质。计算结果表明: 掺杂改变了费米面附近的电子结构, 使得导带向低能方向偏移, 并且带隙由K点转化为Γ点, 形成Γ点的直接带隙半导体。掺杂P使带隙值变小, 形成p型半导体; 掺杂Tc使带隙变宽, 形成n型半导体; Tc-P共掺杂,由于p型和n型半导体相互调制, 使得单层MoS2转变为性能更优的本征半导体;掺杂使光跃迁强度减小,且向低能方向偏移。

采用第一性原理赝势平面波方法，对V-Al共掺杂CrSi2的几何结构、电子结构和光学性质进行了理论计算，并与未掺杂、V、Al单掺杂CrSi2的光电性能进行了比较。结果表明：V-Al共掺杂会增大CrSi2的晶格常数a和b，体积相应增大。V-Al: CrSi2是p型间接带隙半导体，带隙宽度为0.256 eV，介于V、Al单掺杂CrSi2之间；费米能级附近的电子态密度主要由Cr-3d、V-3d、Si-3p、Al-3p轨道杂化构成。与未掺杂的CrSi2相比，V-Al:CrSi2的静态介电常数和折射率增大，εi(ω)在低能区有一个新的跃迁峰。在光子能量为5 eV附近，εi(ω)的跃迁峰强度大幅减弱，吸收系数和光电导率明显降低，吸收边略有红移，平均反射效应减弱。V的掺入会削弱Al单掺杂的电子跃迁，V-Al共掺杂可以对CrSi2的能带结构和光学性质进行更精细的调节。

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法，对不同Co含量的β-FeSi2的能带结构，态密度、分态密度和光学性质进行了计算和比较。几何结构和电子结构的计算结果表明，Co掺杂使得β-FeSi2的晶格常数a增大，b和c变化不大，晶格体积增大。Fe1-xCoxSi2的能带结构变为直接带隙，禁带宽度从0.74 eV减小到0.07 eV，Co的掺入削弱了Fe的3d态电子，但费米能级附近的电子态密度仍主要由Fe的3d态电子贡献。此外，Co掺杂导致β-FeSi2的晶格体积增大，这对掺杂后β-FeSi2的带隙变窄起到一定的调制作用。光学性质的计算表明，Co掺入后介电函数虚部ε2(ω)向低能方向偏移，且光学跃迁强度明显减弱，吸收边发生了红移，光学带隙随Co含量增加而减小。计算结果为β-FeSi2光电材料的设计和应用提供了理论依据。