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氧化锌（ZnO）作为一种新型的直接宽禁带半导体材料，室温下，测得其禁带宽度为3.37eV，激子束缚能为60meV，并且具有无毒、廉价、抗辐射能力强、较高的机电耦合性能和很好的稳定性等性质，在光电材料方面一直受到国内外学术界的广泛关注。本文采用第一性原理分别研究了不同浓度过渡金属Ni和Co掺杂纤锌矿ZnO的电子结构和吸收光谱。计算结果表明，Ni的掺入使得ZnO体系的杂质能带和导带发生了简并化，导带底和价带顶同时向低能方向移动，由于导带比价带下降的多，导致禁带宽度变窄发生红移现象。并且掺杂浓度越高，禁带宽度越窄，吸收光谱红移越显著；对Co掺杂纤锌矿ZnO研究发现，Co掺杂浓度越高，形成能越大，掺杂越困难。同时，随着掺杂浓度的提高，折合能量也不断增大，体系结构相对不稳定。Co掺杂纤锌矿ZnO体系的杂质能带和导带同样发生简并化，各掺杂体系的导带与价带相比下移不是很明显，所以禁带宽度变宽，吸收带边发生蓝移，且掺杂浓度越大，禁带宽度越宽，蓝移也越显著。本文采用第一性原理分别研究了Al与N按照不同配比浓度掺杂纤锌矿ZnO的电子结构和吸收光谱。研究结果表明，Al与N共掺都未使晶格常数发生明显变化，各体系的总能量随着掺杂N元素浓度的增加而增加，也就是随着掺杂N元素浓度的增加体系变得越来越不稳定，通过对它们的形成能分析可知，各自的形成能随着掺杂N元素浓度的增加也变大，这说明掺杂也变得越来越困难。同时，Al与N元素共掺杂纤锌矿ZnO的空穴浓度都随着掺杂N元素浓度的增加而变大，这更有利于获得p型掺杂。当Al和N的配比浓度比例为1：4时，空穴浓度最高，这更有利于电导率的提高。此外，我们还研究了Al与N元素共掺杂纤锌矿ZnO的吸收光谱分布，结合能带结构分析了吸收光谱分布，计算结果表明，当Al和N的配比浓度为1：4时，禁带宽度最宽为3.62eV，与纯的ZnO的禁带宽度3.37eV相比，禁带宽度拓宽了0.25eV，吸收光谱蓝移最明显，这更有利于ZnO短波光学器件的获得，对设计和制备新型光学器件有一定的理论指导作用。