碱土金属Ca₂Ge是一种新型的环境友好型半导体材料,由于其潜在的用途（新型环保电子产品）而受到关注。由于对Ca₂Ge的探究起步相对较晚,所以提供的相关文献报告和数据较少。为了对Ca₂Ge材料的性能进行研究,达到调控的目的,使其更好地服务于相关邻域。本文运用了基于第一原理平面波方法,分别对本征Ca₂Ge、锶（Sr）掺杂Ca₂Ge体系、铁（Fe）和钴（Co）磁性原子掺杂Ca₂Ge体系的能带结构、介电函数、吸收谱和磁性等进行探究,研究如下内容:（1）运用了基于DFT第一原理平面波方法,对块体Ca₂Ge的几何结构、能带结构、介电函数和能量损失函数等进行探究。得出Ca₂Ge是一种直接带隙半导体,Eg=0.306e V,静态介电常量和折射率分别是21.5和4.6。（2）运用了基于DFT第一原理平面波方法,对锶（Sr）掺杂Ca₂Ge的几何结构、能带结构、介电函数和能量损失函数等性质进行探究。计算的结果:Sr掺杂Ca₂Ge后,费米面及其附近的能带结构、介电函数和能量损失函数等发生了明显改变,带隙值从0.306e V增加到0.350e V,引起这种变化的原因是Sr的3p态电子与Ca原子的3s态、Ge原子的3p态发生杂化。体系的折射率增强,而反射谱有所降低,电子跃迁能力变强,改善了其光学性质。（3）对Fe掺杂块体Ca₂Ge的形成焓（Eform）和自旋态密度等进行了计算,比较Fe掺杂块体Ca₂Ge不同位置的稳定性,并分析Fe掺杂块体Ca₂Ge产生磁性的原因。（4）对Co掺杂块体Ca₂Ge的形成焓（Eform）和自旋态密度等进行了计算,比较Co掺杂块体Ca₂Ge两种不同位置的稳定性,并分析Co掺杂块体Ca₂Ge产生磁性的原因。