GaN、AlN以及GaN/AlN的异质结构作为第三代半导体在紫外发光器件以及在高功率、高频、高温等电子器件等方面具有广泛的应用。其中GaN/AlN半导体超晶格作为一种人工材料，可以通过调节势垒层的厚度比、控制掺杂以及改变势阱形状的方式控制材料性质，引起了人们的广泛关注与重视。本文基于密度泛函的第一性原理计算，通过研究纤锌矿与闪锌矿结构的GaN/AlN超晶格体系在不同势垒层的厚度比和掺杂离子情况下，系统探究结构调控、结构缺陷以及掺杂对电学性质的影响，这将为新型超晶格器件设计与研发提供理论指导，主要研究结果如下:　　首先，主要讨论本征结构的带隙。结果表明:在保持超晶格总层数不变的情况下，无论是纤锌矿或闪锌矿结构体系，随着势垒层的加厚其能带间隙均呈现先减小后增大的抛物线的趋势。当超晶格势垒势阱层的厚度相等时，其带隙达到最小值。　　其次，主要研究空位缺陷对超晶格能带结构的影响。结果表明:氮空位应为AlN/GaN超晶格结构的主要缺陷。对于纤锌矿结构，阳离子缺陷（比如Al或者Ga空位）易在界面B（GaN区域的最后一层Ga层和AlN区域的第一层Al层之间的界面），而阴离子缺陷（N空位）易在势阱层（GaN区域）内形成;而对于闪锌矿结构，阳离子缺陷以Ga空位为主，且缺陷易在势阱层形成。　　最后，主要研究掺杂Mg和Si离子对纤锌矿和闪锌矿两种结构的能带结构的影响。研究发现，对于纤锌矿和闪锌矿体系，Si原子掺入结构的形成能比Mg原子的形成能低，表明Si掺杂原子较易引入结构，并且杂质易引入势阱(GaN)区。同时，发现闪锌矿结构较纤锌矿结构更易于掺杂。