Ⅲ-Ⅴ氮化物半导体材料因其在光电子器件以及高速晶体管领域的潜在应用价值而受到广泛的研究。InN是Ⅲ-Ⅴ氮化物半导体材料的一种，最近研究表明，其禁带宽度是0.7eV左右，通过调节合金组份可以获得从0.7eV(InN)到6.2eV(AlN)的连续可调直接带隙，这样利用单一体系的材料就可以制备覆盖从近红外到深紫外光谱范围的光电器件。理论研究表明，InN材料在Ⅲ族氮化物半导体材料中具有最高的迁移率、电子漂移速率以及具有最小的有效电子质量。这些特性使得InN在高频率，高速率晶体管的应用上有着非常独特的优势。由此InN材料最近受到了人们的高度关注。 要实现InN基光电子器件，如高效率太阳能电池，发光二级管，激光二极管，高速高频晶体管，则首先必须得获得良好的P型掺杂，这对InN材料提出了很大的挑战。由于InN分解温度较低，而N2的分解温度较高，而实际当中又缺乏适配的衬底材料，所以好的p-型InN材料很难实现。最近有文献报道了有关InN的P型掺杂，但研究发现：Mg掺杂InN样品内部呈现出较强的p型特征，而表面是个n型反型层。为了深入研究Mg掺杂p型InN的机理，本文采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波膺势方法，从理论上研究了Mg掺杂p型InN的体相材料和表面材料。 主要研究内容及结果如下： 一、计算了体相InN和Mg、Zn、Cd掺杂InN体系的电子结构。从InN的能带结构、分波态密度方面分析了体相InN的电子结构；对比InN体相态密度、晶格常数，讨论了Mg、Zn、Cd掺杂对InN电子特征的影响。研究表明Mg、Zn、Cd的替位In掺杂都在InN的价带顶引入了受主态，并且从计算得出的数据显示，理论相对于Zn和Cd，Mg在InN中的溶解度会更大，并能提供更多的空穴态。 二、研究了Mg吸附及嵌入InN(0001)和InN(0001-)表面的结合能和晶格特征。计算结果表明：对InN(0001)表面而言，1/4分子层的Mg原子在T4位置和桥位的吸附比较稳定，将Mg原子置于H3位置，在体系驰豫的过程中，Mg原子会移动到桥位，表面嵌入位计算结果显示Mg在InN(0001)表面的分布更集中于表面层中。对InN(0001)表面而言，l/4分子层的Mg子在H3位置的的能量要比T4位置低0.81 eV/2×2supercell，并且比In在此位置的吸附还要稳定，但是随着Mg浓度的增加，由于Mg之间的排斥，这种稳定性逐渐变差。