SiC作为第三代半导体材料,有着许多优良的特性,因此它是目前研究的热点之一。其具有优良的热稳定性、化学稳定性和较高电子迁移速率,所以在大功率,耐高温、高频和抗辐射等电子器件方面有广阔的应用前景。近年来,大量的理论和实验研究表明碳化硅材料可以通过掺杂而改变性质,禁带宽度也会发生改变,这将影响用碳化硅材料所制成的光电子器件的性能。随着计算技术的飞速发展,通过理论计算研究半导体材料的性能已成为一个重要的领域。本文主要采用第一性原理的方法来研究n型掺杂对4H-SiC的电子结构的影响。主要工作如下:　　 首先,陈述本课题的研究背景,并提出所作研究的意义。简单介绍了SiC的结构、性能和研究现状。　　 其次,简述第一性原理研究的基本方法及其理论发展过程,并介绍了所使用的计算软件包CASTEP的特点。　　 再次,介绍了碳化硅材料的理论模型、计算方法以及结果的分析方法。　　 最后,系统计算了4H-SiC的本征态电子结构和用N、P和As分别掺杂后的电子结构,包括能带结构,态密度。结果表明,4H-SiC是一种间接半导体材料。掺杂后,禁带宽度变化趋势不同,对于N掺杂,禁带宽度随着掺杂浓度增大而增大；而对于P和As的掺杂则是随着浓度增加减小；对于相同的掺杂浓度,不同掺杂元素掺杂后的禁带宽度依次是,掺N大于掺P大于掺As。并且也结合分波态密度的分析,从微观上给出禁带宽度变化的理论解释。