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自从1996年第一次研制出GaN蓝光激光器以来，以GaN及其合金为基础的量子阱、超晶格、应变复合材料将半导体材料的发展带到了一个全新的领域，在这类材料的推动下，量子阱激光器、高速二维电子器件和光电集成器件等得到了很好的发展。本论文在有效质量近似理论下，运用变分法分别计算了闪锌矿结构GaN/AIGaN量子阱中类氢杂质态的激光场的基态施主束缚能效应和闪锌矿结构GaN/AIGaN量子阱中类氢杂质态的激光场和外加电场的竞争效应的施主束缚能；另外，还计算了半导体闪锌矿结构InGaN/GaN步阶阱中类氢杂质态的电场和步阶束缚能的竞争效应。首先，计算了闪锌矿结构GaN/AIGaN量子阱中类氢杂质态的激光场的基态施主束缚能效应。结果表明束缚能取决于量子阱的结构参数和铝含量；本论文还研究了激光场和量子束缚对杂质态的竞争效应，这些性质在本论文中分析了相关的物理原因。当杂质位于阱宽比较窄，铝含量比较低的量子阱中时，激光场对杂质态束缚能的影响更显著。当杂质位于闪锌矿GaN/AIGaN量子阱边缘时，铝含量，阱宽和激光场强度的变化对束缚能的影响比较小。其次，计算了闪锌矿GaN/AIGaN量子阱中类氢杂质态的激光场和外加电场的竞争效应的束缚能。结果表明无论激光场存在与否，由于电场的存在，都可以使施主束缚能不再关于量子阱中心成对称性分布。当激光场强度比较弱时，电场对施主束缚能的影响就比较强；随着激光场强度的增强，电场对施主束缚能的影响也越来越显著。最后，计算了半导体步阶阱中类氢杂质态的电场和步阶束缚能的竞争效应。计算结果表明在步阶阱中，电子和杂质态很大程度上依赖于电场强度和步阶垒的高度。在步阶阱中加上匀强电场将导致施主束缚能的不对称性分布。当所加电场方向与步阶垒生长方向相反时，无论杂质位于步阶阱中任何位置，步阶阱深度如何，电场对杂质态施主束缚能都有着非常大的影响。然而，当所加电场方向与步阶垒生长方向相同时，无论杂质位置和步阶阱深度是怎样的，电场对杂质态施主束缚能的影响都比较小。总之，在有效质量近似理论下，运用变分法分别探究了在考虑不同杂质位置，结构参数(阱宽L和铝含量)，激光参数α0的情况下，分别计算了在闪锌矿GaN/AlGaN量子阱中的施主束缚能；也计算了在施加外电场的情况下闪锌矿GaN/AlGaN量子阱中的施主束缚能；最后，还通过特殊的闪锌矿InGaN/GaN步阶阱为例，在理论上探讨了半导体步阶阱中的类氢杂质态的外加电场和步阶垒的效应。但需要指出的是关于类氢杂质态施加电场仍然缺少实验验证，本论文所取得的主要成果可能适用于其它基于半导体材料的闪锌矿结构量子阱。希望这些计算结果，能够进一步激发对物理和器件应用的研究。