无机半导体材料以及器件和电路的研究已经非常成熟，并且已经形成了完整的产业链。随着人们对电子材料提出新的要求，如更低的成本和具有柔软的结构以及生物兼容性等，有机电子学开始兴起，并在某些领域开始将无机电子材料取而代之。而在无机电子材料中，铁电材料作为非挥发性存储器的重要材料，而越来越受到人们的关注，其中具有铋层状钙钛矿结构的铁电材料因其优异的保持性和抗疲劳等特点而成为新的研究热点。本文针对电子材料中两大研究热点，深入探讨了肽纤维结构在有机半导体中的潜质应用，并对理论模型进行了详尽的讨论和分析。而对于铁电材料部分，系统研究了掺杂对铁电材料Bi₂WO₆（BWO）的电子结构以及铁电特性的影响。文章的主体内容如下：1.建立甘氨酸肽纤维以及甘氨酸肽纤维阵列的原子模型。通过分析二者的能带结构、状态密度、差分电子密度和布局分布，发现并解释其作为有机半导体材料的潜质应用价值。并将研究结果与已有甘氨酸肽结构的研究进行对比，分析原子结构差异对电子结构的影响。2.建立半胱氨酸肽纤维以及半胱氨酸肽纤维阵列的原子模型。分析含S侧链与肽键之间相互作用后的电子结构，并根据其能带特点提出其在光电领域的潜质应用价值。3.建立色氨酸肽纤维以及色氨酸肽纤维阵列的原子模型。通过分析其电子结构，证明了吲哚基和肽键基团对系统电子结构的影响。并在色氨酸肽纤维阵列中发现了典型无机半导体的能带结构。4.建立Bi₂WO₆的顺电相以及铁电相的原子模型，系统研究了两种相的电子结构以及铁电特性的差异。并结合顺电相的原子结构，理论计算出了铁电相Bi₂WO₆的极化强度。并将研究结果与以有的相关结论进行了对比。5.通过对Bi₂WO₆的W位进行V、Nb和Ta的原子替换，分别构建了Bi2W0.75V0.25O6、Bi2W0.75Nb0.25O6和Bi2W0.75Ta0.25O6的原子模型。通过分析这三种结构的电子结构以及铁电特性，理论解释了能隙缩短以及极化强度增加的原因。