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ZnO基半导体在蓝光和紫外光发射、高密度存储、气敏传感器、表面声波器件、太阳能电池、显示器件、压电器件、高温微电子器件、光电子器件等方面显示出广阔的应用前景，使其成为继GaN之后光电研究领域又一热门的研究课题。目前，尽管对ZnO电子结构、光学性质、表面和界面等方面进行了大量的理论和实验研究，但确切的电学性能、光学性能等仍存在着分歧。本文采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了纤锌矿ZnO、N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的电子结构，分析了N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布以及H原子对In-N共掺杂ZnO的影响。所用软件为MaterialsStudio4.1中的CASTEP软件。主要研究内容及其结果如下：
(1)从总体能量角度、电荷密度图、态密度等研究了六方纤锌矿ZnO电子结构。利用广义梯度近似(GGA)计算了ZnO的能带，带隙值为0.96eV，比实验值仍然偏低。ZnO是一种直接禁带半导体材料，导带底和价带顶都位于布里渊区中心点(T)处。
(2)N是比较理想的ZnO p-型掺杂剂，N的掺入在能隙中引入了深受主能级，载流子(空穴)局域于价带顶附近。
(3)加入激活施主In的In-N共掺杂ZnO，受主能级向低能方向移动，形成了浅受主能级。同时，受主能级带变宽、非局域化特征明显、提高了掺杂浓度和系统的稳定性。本文的结论与实验结果相符，从而为实验上，In的掺入有助于实现ZnO的p-型掺杂提供了理论支持。
(4)H原子的存在会大大降低掺杂效率，对p-型掺杂产生不利影响，应该在反应中尽量避免。