ZnO是一种直接带隙半导体,意味着它的CBM最低值和VBM的最高值处于同一位置,可以让电子跃迁时耗能极小,高达60me V的激子束缚能、优秀的化学和热稳定性、原材料低廉特点的存在被认为是继氮化镓之后制备LED、透明电极、发光器件等光电器件最有前景的材料。由于ZnO本身有存有掺杂非对称性难题,ZnO在光电应用上的突破并不明显,主要是呈n型导电的本征ZnO随着自然生长,氧空位（Vo）,锌间隙（Zni）和空气中H原子掺入等施主缺陷的存在会使得n型导电加强,而n型ZnO只能填补一部分光电领域的需求,制备可重复性,稳定性能高的优秀p型导电ZnO薄膜是突破瓶颈的关键因素。本文计算使用的软件是一款专门为材料分析设计的,Material Studio。通过软件得出一些前提参数,如K值、截断能、能量收敛精度和晶体内应力收敛精度等。然后通过基于Adam算法优化的BP神经网络训练预测掺杂过后的各体系的形成能,再利用CASTEP建模分析易形成体系的光电特性,研究它们的具体性质,找出性能优秀且可复制的p型透明导电氧化物薄膜体系,方便后续试验进展。Al掺ZnO作为施主掺杂制备n型TCO薄膜已经有了广泛的研究,所以本文没有对Al单掺体系探索,以下为本文主要研究内容。利用算法预测P单掺ZnO的易形成体系,分析知P单掺ZnO体系带隙略微增大,变为n型导电,此体系的缺陷形成能最低,体系结构易形成;Vzn的出现使得体系的带隙减小,随着Vzn浓度的增大费米能级进入价带,体系转为p型导电,反射率、吸收率和光透率也优于本征和Pzn体系,且电导率和形成能都比Pzn-1Vzn体系更好。对于Al、P共掺ZnO,建立了AlznPzn、Alzn2Po和Alzn2Pzn体系。能带和态密度图显示AlznPzn体系和Alzn2Pzn体系相对本征体系的带隙增大导电类型转变为n型导电,但是通过对比光学性质图发现,这两种P替换Zn的掺杂体系相对本征ZnO都有改善,尤其是AlznPzn体系的改善最优,适合后续制备n型薄膜。1个Al和1个P掺ZnO时,P原子是替换Zn原子的,但是当Vzn出现时是否仍替换O原子没有过多的文章论证,所以先后预测了Vzn存在的P替换Zn和O的共掺体系的各种形成能,然后分析易形成体系的光电性质。分析能带和电导率发现AlznPzn-2Vzn体系呈p型导电,且电导率表现最好;Alzn2Pzn-2Vzn体系的光学性质最优秀,但是此体系呈n型导电,带隙相对本征带隙大许多,其次是p型导电AlznPzn-2Vzn体系,综合来说AlznPzn-2Vzn体系最适合制备高性能稳定的p型导电氧化物薄膜。对于Vzn存在的P替换O的共掺体系,预测形成能得到三种易形成的体系,三种体系的带隙值相对本征ZnO都有减小,其中AlznPo-Vzn、AlznPo-2Vzn还是p型导电体系,AlznPo-2Vzn有最高的电导率,从反射率吸收率和光透射率分析,AlznPo-2Vzn有最相对比较优秀的光学性质,其次AlznPo-2Vzn,所以综合分析AlznPo-2Vzn和Alzn2Po-Vzn分别适合制备良好性能p型和n型导电氧化物薄膜。