本论文主要运用基于第一性原理的密度泛函理论进行材料特性的计算,使用的计算软件为Materials Studio中的CASTEP。ZnO在光电性能应用方面有巨大的发展潜力,高质量的p-型和n-型ZnO研究成为该领域中的重要内容,但其p型化难以实现。因此,本文研究了ZnO在本征及N-Ga、2N-Ga共掺杂情况下的几何结构、能带、电子态密度。结果显示,共掺杂N-Ga构型具有更稳定的结构,共掺杂2N-Ga的ZnO结构有效地提高了载流子浓度,非局域化特征明显,更有利于获得p型ZnO。SrTiO₃作为氧敏材料应用于氧气传感器中,为了找到一种有效的催化剂提高其响应时间,本文计算了Pt、Rh和Pd存在下,SrTiO₃（100）面吸附氧原子的反应过程,得到反应的吸附能、脱附能、响应时间和恢复时间。计算结果表明,氧原子易于通过催化剂吸附于SrTiO₃（100）表面的Sr位上;三种催化剂中,Pt的催化效果最好,使SrTiO₃具有最短的响应时间和恢复时间,有利于完成吸附和脱附过程,是较理想的催化剂。