稀磁半导体材料以其独特的特性和广阔的运用前景吸引了大量的研究兴趣,成为近年来理论和实验科学家的研究热点。而氢在AlN及Zn0基等各类稀磁半导体材料的制备过程会大量、不可避免的存在,对材料性能产生重大影响。因此,本论文主要采用第一性原理计算方法研究掺氢AlN及ZnO基稀磁半导体材料。主要内容如下：首先,介绍了课题研究背景,包括半导体材料、自旋电子学发展状况、Zn0基和AlN基稀磁半导体研究概况及氢对掺杂半导体材料性能的影响等。同时,详细介绍了本文所涉及的第一性原理计算方法的理论基础和实现过程。其次,利用第一性原理计算方法研究掺氢的p型AlN材料结构稳定性及振动特性。从二价族原子(Be, Mg, Ca, Sr, Ba)掺杂AlN材料入手,研究了氢介入条件下氢的存在位置及键合情况,并获得了氢相关复合键的振动频率以供实验进一步研究。同时发现了体系结构稳定性及振动特性随离子掺杂尺寸变化的规律。计算中考虑了氢轻质量引起的非谐效应对振动频率的贡献,使计算结果更加精确。接着,研究了Co掺杂Zn0材料中氢原子的存在方式,以及体系电子结构和振动性质。重点研究了氢的几何存在位型和成键情况,研究发现氢会以+1价施主形式和O紧密成键。考虑了非谐效应并得到了O-H复合体的局域振动模式,获得了氢在稳定位型下的振动频率。本文计算结果为实验探索氢的存在及对p型Zn0材料的制备提供了理论指导。最后,采用第一性原理计算方法结合Monte Carlo模拟方法研究了掺氢对Co掺杂Zn0稀磁半导体材料电子结构特性和磁学特性的影响。结果显示,氢会促使Co掺杂Zn0体系电子转移变化并诱导体系磁性耦合转变,系统居里转变温度将达到室温以上。