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随着红外技术的发展,军事和民用领域对红外材料的要求也越来越高。硒镉汞(Hg1-xCdxSe)做为第三代红外探测器材料,和碲镉汞属性相似,其带隙可以在-0.21.74eV范围内变化,能够覆盖整个红外波段。与一些成熟、大面积的Ⅲ-Ⅴ族衬底材料晶格匹配,具有更小的晶格失配度,位错密度低、膨胀系数小,成为在长波红外探测领域重要的潜在应用材料。目前对硒镉汞的研究大多数集中在实验方面,相关的理论计算鲜有报道。更重要的是实验中Cd组分都是集中在低浓度范围,没有01组分范围内的系统研究。因此,深入研究HgSe和CdSe本身的结构和性质,并且在此基础上研究Cd掺杂后的Hg1-xCdxdSe材料是有必要的。由此,本论文以本征硒化汞（HgSe）和硒化镉（CdSe）为起点,研究两者在应变条件下的能带结构、光学性质等的变化以及在平衡体积下的稳定性。继而对硒化汞进行不同浓度的Cd掺杂,讨论了掺杂后Hg1-xCdxdSe的几何结构和稳定性的变化;对其能带结构、电子结构和光学性质进行了理论计算,研究了掺杂对硒化汞材料的影响。本文通过Materials Studio软件中的CASTEP模块,基于第一性原理下密度泛函理论的GGA-PBE方法,对晶体结构进行了基本物理性质的计算。对计算结果进行了对比分析,所得到的硒镉汞的性质特点对实验研究提供了一定的理论预测。主要研宄内容及结果如下:（1）分别计算了零压、压应变和拉应变下HgSe和CdSe的晶格参数、能带结构和光学性质,明确了应变对物理性质和光学性质的影响。计算结果表明:由于HgSe和CdSe在成键特征中都包括sp3和p-d轨道杂化,分别施加拉伸和压缩应力时,两者的晶格常数变化规律相同,从宏观上得到了应变条件下材料体系的变化;能带结构中,Hg原子的d态能级较浅,Cd原子的d态能级较深;在相同的应变条件下,HgSe中能级扩展比CdSe中严重,导致HgSe中导带底无明显变化,最终结果是CdSe比HgSe的带隙变化更大;Hg原子和Se原子以及Cd原子和Se原子之间主要是形成共价键,含有一定的离子键成分,主要是施加压力使得电荷聚集程度增加,成键特征中离子键成分增强,施加拉力共价性增强;施加压应变时,HgSe和CdSe静态介电常数都减小了,红外波段光吸收增强;拉应变下反之,和能带结构的变化一致;HgSe和CdSe的声子谱图中都没有虚频出现,得到了两种化合物的稳定结构。（2）研究了Cd掺杂HgSe,计算了x=01组分范围内,以0.125为步长的Hg1-xCdxSe的晶体结构、电子结构和光学性质,明确了不同浓度的Cd对Hg1-xCdxSe的影响。计算结果表明:虽然Hg原子半径比Cd原子大,但是电负性比Cd原子强,在Cd替位掺杂中,x=01组分范围内所有的Hg1-xCdxSe模型均发生了晶格结构畸变和轻微的体积膨胀;Hg1-xCdxSe随着Cd原子掺杂浓度的增加,总能量、形成能、结合能都逐渐减小,稳定性逐渐增强;因为Cd原子和Se原子之间的sp3和p-d轨道杂化作用减弱,Hg1-xCdxSe的带隙随着Cd组分的增加而变大;随着Cd组分增加,下价带向高能量方向移动,价带顶p轨道态密度减小,导带底明显上移;静态介电常数随着Cd浓度的增加不断减小,不同价带和导带间的电子跃迁产生不同的光学性质,吸收带边发生了蓝移,但是在8001700 nm的波长范围内仍有较高的吸收率(>104cm-1);低浓度Cd掺杂时在中远红外区域有较高的吸收率,增加了红外波段的光吸收范围。