氧化物半导体材料的出现和应用对整个材料科学的发展有着不可估量的作用。作为继GaN之后又一种高效的半导体氧化物材料,ZnO所特有的新型光电信息功能已经引发了全世界的研究热潮。然而要实现ZnO在新能源产业中的大规模应用,必须首先解决ZnO的能带工程（能隙调控）和p型掺杂两大关键问题。另一方面,Cu2O作为铜的一价氧化物,是一种窄带隙的氧化物半导体材料,它在地表中有着丰富的储量,化学稳定性高,价格低,无污染,对太阳光有着较高的吸收率。近年来,由于在高效太阳能电池和光催化方面的潜在应用,Cu2O也引发了科学研究者的广泛兴趣。本文采用第一性原理计算方法结合团簇展开法详细研究了ZnO1-xSx和ZnO1-xSex三元合金的电子能带结构、态密度、能带偏移、形成能、声子振动、相图等性质。我们采用Δsol方法对广义梯度近似计算的合金带隙进行了修正,同时采用Branch-point energy为参考点确定了合金的能带偏移,通过键长-键刚度模型计算了合金的晶体振动效应。此外,我们还研究了Ⅱ族金属元素Be,Mg,Ca,Sr,Ba和Ⅱ族过渡金属元素Zn,Cd对Cu2O进行n型掺杂后的能带结构、杂质形成能等特性。主要研究结论如下:（1）ZnO1-xSx三元合金无论具有纤锌矿结构还是闪锌矿结构都为直接带隙半导体,且其带隙并不随S含量单调变化。低S含量下,合金带隙随S含量增加而减小,当S含量超过50%时合金带隙随S含量增加而增大,与实验结果相符。原因在于少量S掺入ZnO使得合金价带顶迅速抬升,从而降低了带隙。而在高S含量下,价带顶的变化较小,导带底又迅速抬升,从而增大了带隙。分析合金的形成能可知,ZnO1-xSx没有稳定的中间态结构,当ZnO和ZnS形成合金时则产生溶解度间隙。从x-T相图可以看出,在不考虑晶格振动自由能时,纤锌矿（WZ）结构的相分离转变温度为3946K,闪锌矿（ZB）结构的则为3894 K;在考虑晶格振动自由能后,纤锌矿的转变温度下降了 17.1%,由此增加了其固溶度,而闪锌矿的转变温度却升高了 4.4%。通过分析形成能随温度的变化发现,在较高温度下,闪锌矿结构的ZnO1-xSx比纤锌矿结构的ZnO1-xSx更加稳定。（2）ZnO1-xSex三元合金在任意Se含量下都为直接带隙半导体,合金带隙随Se含量的增加弯曲较大。对带隙偏移分析发现,少量Se掺入ZnO会极大提高价带顶,而少量O掺入ZnSe会极大降低导带底。O与Se的离子半径和电负性差异较大是主要原因。对合金形成能分析发现,当ZnO和ZnSe形成合金时也会产生溶解度间隙。x-T相图显示,如果不考虑晶格振动能的话,纤锌矿（WZ）结构的相分离转变温度为6350 K,闪锌矿（ZB）结构的则为6571 K;在考虑晶格振动能之后,纤锌矿结构的相分离转变温度为5626K,比原来减少了 11.4%,而闪锌矿结构的转变温度则变为5063 K,比原来减少了 22.9%,均增加了 Se的固溶度。（3）对Ⅱ族金属元素Be,Mg,Ca,Sr,Ba和Ⅱ族过渡金属元素Zn,Cd掺杂Cu2O进行研究后发现,Ⅱ族元素的掺入可形成施主能级。Mg在Cu2O中形成深能级,Ca,Sr,Ba和Be掺杂时形成的施主能级相对较浅。同时,Zn和Cd由于掺杂时的形成能过高,完全不适合Cu2O的n型掺杂。