近年来,宽禁带半导体材料ZnO及其三元化合物ZnMgO凭借其独特的光学、电学特性受到了研究人员的广泛关注,是当前光电子和光通信器件领域研究的热点课题之一。论文在对两种新型半导体材料能带结构第一性原理计算的基础上,考虑到不同散射机制的影响,分别建立了适于模拟ZnO和ZnMgO输运特性的三能谷Monte Carlo模型,对材料的稳态和瞬态输运特性进行了深入研究。在此基础上,考虑到表面态的影响,首次建立了适于模拟ZnO MESFET器件特性的Monte Carlo模型,深入探讨了表面态对器件直流特性的影响。具体内容如下：1.基于第一性原理计算分别得到了ZnO和ZZnMg O的能带结构及相关参数,在此基础上,考虑到电离杂质散射、声学声子散射、极性光学波散射、谷间散射以及合金散射等各种散射机制的影响,建立了适于研究ZnO和ZnMgO输运特性的三能谷Monte Carlo数值模型,进而得到了稳态条件下电子速度随电场、迁移率随Mg含量以及瞬态条件下速度随时间的变化等输运特性。2.设计了ZnO MESFET的器件结构,在此基础上,考虑到ZnO的能带结构和材料特性,建立了用于模拟器件特性的二维Monte Carlo模型,通过跟踪电子在器件中的输运过程,求解泊松方程,获得了器件内部的电势、电场分布,电子速度分布以及电流电压特性。进而,在均匀分布界面态模型的基础上,研究了栅源和栅漏之间存在的表面陷阱对MESFET器件输出特性的影响。论文研究为研制高质量、高性能的ZnO、ZnMgO基光电子、光通信器件提供了一定参考。