随着计算机科学技术的高速进步,材料模拟软件越来越受到人们的重视。本文通过基于第一性原理材料模拟软件(MS)中的CASTEP模块对4H-SiC进行电子结构的计算。三个体系(Al掺杂4H-SiC、空位掺杂4H-SiC、Al和空位共掺杂4H-SiC)晶格畸变小。A1掺杂4H-SiC体系没有获得磁性,而空位掺杂4H-SiC获得了磁性,但是磁性较弱,Al和Si空位缺陷就可以得到比较好的磁性,证明了非磁性元素掺杂半导体可以得到磁性,其中空位起重要作用。Al是三价的,替代了四价的Si,从而产生空穴。空穴作为载流子调制C之间的磁性耦合,从态密度(DOS)上看到也证实了自旋极化主要来源于C的2p,而不是Al的3p。在过渡金属(TM)掺杂4H-SiC体系中,通过比较形成能的大小,Ti掺杂体系是最稳定的,而在Al与TM共掺杂4H-SiC体系中,V掺杂体系是最稳定的。不同的TM掺杂4H-SiC体系具有不同的磁性质,Ti、Fe掺杂4H-SiC体系无磁性,V、Cr、Mn、Co、Ni和Cu掺杂的SiC体系具有磁性,其中Cu掺杂的4H-SiC体系是反铁磁稳定,其他都是铁磁稳定的。Al与TM共掺杂4H-SiC中,Al与Cr、Mn、Fe、Ni、Cu共掺4H-SiC体系是有磁性的,而Al与Ti、V、Co共掺4H-SiC体系无磁性,其中Al与Cr、Ni、Cu共掺4H-SiC体系是铁磁稳定的,Al与Mn、Fe共掺4H-SiC体系是反铁磁稳定的。我们可以确定,Al原r除了稳定共掺的4H-SiC晶体结构,还能影响系统的磁性质。