AlN基半导体在蓝光、紫外光发射及探测器件、高温大功率光电器件、显示器件、声表面波器件、光电子器件等方面显示出了广阔的应用前景，使其成为光电研究领域又一热门研究课题。由于技术限制，目前还没有直接利用AlN作为活性材料的器件，但是与GaN组成的合金AlGaN已应用在AlGaN/GaN量子阱结构器件中。这些应用都要求能实现其n型和p型掺杂，而关于氮化物半导体的掺杂问题，特别是p型掺杂一直是制约其发展的最重要原因之一。由于AlN带隙宽度大，实现其p型掺杂也较为困难，因此，具有比较低的量子化能量并且可以作为可选择的受主成分必须被探究。同时，搞清楚有关杂质及缺陷的具体特性，对于研究半导体掺杂技术具有重要指导意义。 基于密度泛函理论，本文采用第一性原理赝势方法主要研究了以下问题： 首先从AlN的结构入手，分析其品格和电子结构特点，并介绍了基于密度泛函理论的第一性原理，重点介绍了赝势理论；接着详细研究了AlN的各种本征缺陷，并根据研究结果指出，本征缺陷在AlN内引入了施主或受主能级，但除VN形成了相对较浅的施主能级外，其他本征缺陷形成的能级都很深，对AlN的导电类型不会有明显影响，因此，要想得到高载流子浓度的n型和p型AlN，必须依靠其他外来原子的掺杂：然后我们对Mg、Cd、Be掺杂AlN的p型掺杂进行了研究，结果表明，Mg、Cd、Be的掺入替位Al掺杂都在AlN的价带顶引入了受主态，并且从计算得出的数据显示，Mg、Cd、Be是AlN的良好p型掺杂剂。文章最后对AlN的应用前景进行了展望。