ZnO是一种六角纤锌矿结构的直接带隙宽禁带半导体材料，室温下其禁带宽度为3．37 eV，激子束缚能高达60 meV，具有优良的光电性质。ZnO发光机理和导电机理都和其中的缺陷或杂质有密切的关系。在本论文中，主要利用基于密度泛函理论的第一性原理方法对Mg和H掺杂的ZnO的微结构和电子结构进行理论研究，并结合实验数据对氧化锌可见区发光的机制进行了研究。 利用第一性原理方法研究了Mg掺杂对ZnO能带结构的影响，发现Mg的掺入使得ZnO的禁带宽度增大，其原因是Mg掺入后，使得ZnO的导带底向高能端移动，而价带顶的位置没有明显变化，所以通过Mg掺杂可以起到单独对ZnO导带底的能量进行调节的作用。以这一结果为指导，在实验上利用溶胶凝胶技术成功的制备出了Mg掺杂的ZnO纳米粒子，吸收光谱和发射谱的结果显示Mg的掺入使得ZnO的禁带宽度明显增大，这是导带边向高能端发生了移动的结果，而与此同时，ZnO的绿光发射峰的峰位却没有变化，这说明ZnO的绿光发射应归因于电子从深能级向价带跃迁的结果。 ZnO通常为n型导电材料，p型掺杂不易获得。传统上认为n型导电的机理源自ZnO的本征缺陷，但经过理论计算发现，没有一种本征缺陷表现为稳定的浅施主并能提供有效的载流子浓度。我们对有H存在的ZnO中的缺陷和杂质进行了研究，发现Vo+H的缺陷复合体的形成能低、不容易迁移，且是浅施主。因此Vo+H的复合体可能是ZnO的n型导电的原因。