本文采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法，研究了铁电晶体SrTiO₃分别与化合物半导体GaAs和GaP构成的异质结构的电子特性。首先，分析了钛酸锶、砷化镓和磷化镓三种材料的结构和电子特性。解释了SrTiO₃晶体的Ti-O键和Sr-O键的价键性质；对于GaAs和GaP的闪锌矿结构，讨论了价带顶和导带底能带位置，以及Ga-As键和Ga-P键的价键性质。在表面讨论中，研究分析表明：SrTiO₃（001）表面是弱极性的，SrO端面比TiO₂端面更加稳定。GaAs和GaP（001）表面是极性表面；通过比较在有无氢键饱和条件下的表面特性，显示出氢键饱和对于屏蔽另一个非研究面对表面的影响有重要作用。因此，对GaAs和GaP（001）极性表面使用氢键饱和，来消除非饱和键对界面的影响。在对表面结构充分研究的基础上，通过对SrTiO₃-GaAs异质结构实验报道的分析，开展了理论模型的探讨。研究表明：SrTiO₃与GaAs结合成异质结时，在SrTiO₃的（001）表面和GaAs的（001）表面上，SrTiO₃与GaAs是可匹配的，且砷化镓将旋转45°角方向至[110]晶向或者钛酸锶表面旋转45°角方向至[110]晶向。由于表面计算显示SrO端面比TiO₂端面更加稳定，故选择SrO端面作为界面。结构的总能量和界面间的相互作用的研究，表明SrO-As界面更稳定。基于SrTiO₃-GaAs异质结构的分析，开展了对SrTiO₃-GaP异质结理论模型的探讨。在SrTiO₃的（001）表面和GaP的（001）表面上，SrTiO₃与GaP是可匹配的，且磷化镓相应旋转45°角方向至[110]晶向或者钛酸锶表面旋转45°角方向至[110]晶向。经过界面特性的计算分析，从结构的总能量和界面间的相互作用来看，SrO-P界面是更稳定的。本文深入分析了异质结的结构特性和电子特性，得到了稳定的界面。分别为晶面SrTiO₃（001）||GaAs（001）和晶向SrTiO₃[110]||GaAs[100]的SrO-As界面；晶面SrTiO₃（001）||GaP（001）和晶向SrTiO₃[110]||GaP[100]的SrO-P界面。