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利用基于密度泛函理论的第一性原理总能计算方法，分别用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)对SrTiO3的晶格常数进行了优化。优化表明用GGA优化得到的理论晶格常数(3.945 A)更接近实验值。SrO和TiO2终端面均可在一定的(TiO2)化学势范围内出现。SrO终端面比TiO2终端面驰豫幅度大。第一层与第二层和第三层与第四层之间面间距收缩，第二层与第三层和第四层与第五层之间面间距扩张。计算结果表明，Ti(Sr)在SrO终端面To位较稳定，Ti(Sr)在TiO2终端面H位较稳定。1/3层Ti在TiO2终端面H位吸附最稳定。随着氧化学势的变化，稳定的表面结构随之改变。富氧条件下，Tisr形成能较低，和相关理论和实验报道关于表面双层Ti-O重构结论一致。Ti占据Sr空位，有Ti3d特点的占据态呈现。
其次，研究了SrTiO3在GaAs(001)干净和缺陷表面稳定结构和电子性质。能量优化表明不同覆盖度下Ti吸附在GaAs(001)表面H位较稳定。Ti原子吸附能随着氧覆盖度的减小而减小，1/4层Ti吸附在GaAs(001)表面上H位最稳定。Ti原子位于表面下，易与表面Ga或As原子形成表面或界面混合层。计算了GaAs(001)表面存在不同缺陷的形成能，填隙缺陷形成能较低。此外，Ti易取代表面Ga形成稳定界面。
再次，研究了Au在SrTiO3(001)表面稳定结构和电子性质。计算了Au吸附原子在SrTiO3(001)表面上的吸附生长，能量优化表明Au在SrO终端面上吸附呈面心结构趋势；在TiO2终端面上吸附呈实验上观察到的双峰生长模式趋势。贫氧条件下，TiO2终端面O空位形成能为负值并伴有Ti3d特点的带隙态出现，Auo缺陷可消除氧空位形成能的带隙态。
最后，研究了Be、Mg和Sr在InN(0001)干净和缺陷表面稳定结构。1/4 MLs Be或Sr原子吸附在InN(0001)-(2×2)衬底上T4位最稳定。1/3 MLs Mg原子吸附在InN(0001)-(√3×√3)R30°衬底上Top位最稳定。对于不同的Be、Mg和Sr表面缺陷，Be、Mg和Sr原子容易占据InN(0001)表面In原子位置。与形成的替位(N位，除Sr)缺陷相比，他们更易以填隙缺陷存在。
本文还涉及CdTe表面吸附及稳定性方面的研究内容。全面的了解Zn和In吸入过程需对他们在CdTe(001)表面或近表面的行为有清晰的认识。研究了Zn和In在CdTe(001)干净和缺陷表面稳定结构。1/4ML的Zn吸附在CdTe(001)-(2×2)Cd(Te)终端面的H(B)位最稳定。1/4ML的In吸附在CdTe(001)-(2×2)终端面的H位最稳定。同时，Zn或In原子可以在Te终端面以填隙原子形式存在。