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纤锌矿A1N是近年来深受人们关注的直接宽禁带半导体材料，它在Ⅲ-Ⅴ族氮化物中拥有最宽的禁带宽度（6.2eV），适于做紫外发光及探测器件.A1N材料具有优良的力学性能、高热导率和热稳定性，使其在高温大功率光电器件方面将有广阔的应用空间.而A1N的p型掺杂一直制约其发展，这主要是由于A1N的p型掺杂很难克服受主掺杂剂溶解有限、高受主激活能以及掺杂剂与本征施主缺陷的补偿效应等问题.
共掺杂理论自Reiss等人提出后，在克服宽禁带半导体的p型掺杂困难上引起了广泛关注，共掺杂法一般将p型掺杂剂（A）结合少量的n型杂质（D）做为共掺质（DA），在体相半导体中形成A-DA，A2-DA，A3-DA等复合体，这些复合体的存在通常能够提高受主杂质的固溶度，降低高受主激活能，对提高空穴浓度有重要意义。
为研究Cd：O共掺杂铅锌矿A1N的电子结构和p型特性，进而揭示导致铅锌矿A1N空穴浓度增加的机理，本文采用基于密度泛函理论（DFT）的总体能量平面波超软赝势方法，结合广义梯度近似（GGA），对纯净A1N、Cd掺杂A1N以及Cd：O共掺杂A1N的32原子超原胞体系进行了几何结构优化，计算了Cd：O共掺杂A1N体系的能带结构、电子态密度、差分电荷密度、结合能、激活能等，并对此做了详细的分析。计算工作大部分由MaterialsStudio软件中的CASTEP程序完成。主要研究内容及其结果如下：
（1）对理想A1N模型进行结构优化，将优化后的晶格参数与实验值比较，发现计算值与实验值误差不超过1.7％，表明计算精度高，理论模型可靠。
（2）通过计算Cdn-O（n=1，2，3，4）复合体掺杂A1N的结合能，发现Cd：O在铅锌矿A1N中可以稳定存在，共掺杂提高了Cd在A1N中的固溶度。
（3）分析Cd和Cd2-O掺杂A1N体系的激活能，发现Cd2-O掺杂体系的激活能比单掺杂Cd减小0.2leV，表明Cd2-O的空穴浓度比单掺杂Cd大约提高了103倍。
（4）对比各掺杂体系的能带结构和电子态密度图发现Cd-4d和N-2p态由轨道杂化在费米能级附近形成的杂质能带始终位于价带顶，空穴态随着Cd-O复合体中Cd原子数目的增加占据了更多的能态密度。
（5）研究表明，Cd：O共掺杂A1N体系中，适当控制Cd和O的浓度，可以减小Cd和O的复合概率，加强Cd-N的共价特性，对改善A1N的p型特性有重要意义。