二氧化锡（SnO₂）材料是一种具有金红石结构的宽禁带半导体材料,是一种重要的无机功能材料。SnO₂是一种新型透明导电氧化物，它的宽带隙（3.6eV）和高激子束缚能（130meV）使得二氧化锡基半导体材料具有发展潜力。掺杂SnO₂所形成的材料具有高导电性、高透光率、高红外反射率、高紫外吸收率等性能，从而使Sn02有更广泛的应用前景。本论文将以SnO₂为基材料，采用基于密度泛函理论第一性原理的全电势线性缀加平面波法，在广义梯度近似（GGA）下应用WIEN2K软件进行计算。首先，我们构建222的SnO₂超晶胞结构，并分别以过渡金属元素Fe、Mn进行掺杂，接着以非金属元素S与Fe共掺，继而又将Sn₁₅FeO₃₂结构注入电子，研究电子态密度、能带图以及光学图谱。研究结果表明，掺Fe后材料呈现半金属性，随掺杂浓度增加，费米能级进入价带，带隙逐渐减小，Fe原子之间耦合作用增强；通过掺杂能够在一定程度上改变成键性质，使其具有金属键性质；光学谱线（吸收谱、反射谱等）与介电函数虚部谱线相对应，各谱线均发生蓝移现象，各峰值与电子跃迁吸收有关。而掺杂Mn原子之后，带隙同样减小，这主要是由于Mn3d和O2p态之间的强烈耦合在导带底引入了一系列杂质能级所致。掺Mn后材料为P型半导体，且随着Mn浓度增加，介电函数虚部及吸收谱均发生红移。Fe、S共掺时，材料仍为直接带隙半导体，体系呈现半金属性，且随S浓度增加，态密度向低能方向移动，带隙减小；共掺体系电荷密度重新分布，随S浓度增加，Fe原子极化程度增强，原子间键合能力增强；共掺后介电函数虚部谱与光学吸收谱各峰随S浓度增加而发生红移，光学吸收边减小。对于电子注入Sn₁₅FeO₃₂体系，当注入电子数小于1.2时，材料表现为半金属；当注入电子1.0个，总磁矩最大为5.19μB；随着电子浓度增加，光学图谱向低能级方向蓝移，光学吸收边增大。其次，我们构建2×2×3的SnO₂超晶格结构，分别以过渡金属元素Fe、Mn一层及多层掺杂，之后以Fe、Mn共掺，分析电子态密度、电荷密度分布以及各光学性质。结果表明，我们以单层及两层Fe原子进行掺杂， Fe的3d电子与Sn5p和O2p轨道杂化在费米能级处形成了电子占据态，材料导电性增强、吸收谱展宽、在紫外-可见光区域反射率、折射率加宽。掺杂一层Mn原子时，在费米能及处形成自旋向上的电子占据态，材料表现出半金属性；掺杂两层Mn原子时，两层原子间存在较大差距，但杂质原子磁矩都有所增加。当用Fe、Mn共同掺杂超晶格SnO₂，共掺与单掺时表现出了差异，特别是Fe、Mn原子的分波态密度，且Fe、Mn融合性较好；光学谱线相比于单掺时向低能级方向移动，曲线更加平滑。最后，SnO₂在优化后与石墨烯具有相同蜂窝状稳定结构，我们为了实际需要，也在努力探讨SnO₂纳米面的模型构建与性质研究，并初步取得了一些成果。我们得到，面结构态密度与原胞本征态大体一致，但是能级分裂增多。光学谱线系数均有所减小，曲线更加平滑，在紫外-可见光区折射率升高。