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AlN基半导体在蓝光、紫外光发射及探测器件、高温大功率光电器件、显示器件、声表面波器件、光电子器件等方面显示出了广阔的应用前景，使其成为光电研究领域又一热门研究课题。由于技术限制，目前还没有直接利用AlN作为活性材料的器件，但是与GaN组成的合金，AlGaN已应用在AlGaN/GaN量子阱结构器件中。这些应用都要求能实现其n型和p型掺杂，而关于氮化物半导体的掺杂问题，特别是p型掺杂一直是制约其发展的最重要原因之一。由于AlN带隙宽度大，其p型掺杂也较为困难。搞清楚有关杂质及缺陷的具体特性，对于研究半导体掺杂技术具有重要指导意义。
基于密度泛函理论，本文采用第一性原理赝势方法主要研究了以下问题：
首先，从AlN的结构入手，分析其晶格和电子结构特点，并介绍了基于密度泛函理论的第一性原理，重点介绍了赝势理论；接着详细研究了AlN的各种本征缺陷，并根据研究结果指出，本征缺陷在AlN内引入了施主或受主能级，但除VN形成了相对较浅的施主能级外，其他本征缺陷形成的能级都很深，对AlN的导电类型不会有明显影响，因此，要想得到高载流子浓度的n型和p型AlN，必须依靠其他外来原子的掺杂；然后对Mg、Zn掺杂AlN的p型掺杂进行了研究，结果表明，Mg、Zn的掺入替位Al掺杂都在AlN的价带项引入了受主态，并且从计算得出的数据显示，Mg、Zn是AlN的良好p型掺杂剂。最后，对AlN的应用前景进行了展望。