本征ZnO是直接带隙半导体材料，具有较宽的禁带宽度、较高的自由激子束缚能、良好的透光性能以及较高的机电耦合系数和良好的导电性能等，在光学催化领域、透明导电薄膜、生物医学以及光电子学等领域表现出良好的应用前景。但是，本征ZnO对可见光的利用率很低，只能利用到达地球表面的微量的紫外光，从而限制了它在光电子学领域的高效应用。近几十年来，科学家采用多种方法对杂质原子掺杂ZnO进行了大量的研究。研究发现，Co原子掺杂和Bi原子掺杂在一定程度上能够改善本征ZnO的电子结构、电磁性能和光学性能。但是，到目前为止，Co-Bi共掺杂对ZnO电子结构和光电性能影响规律的理论研究还罕有报道，对Co掺杂和Bi掺杂对ZnO电子结构和光电性能影响的作用机理的认识还存在很多不足。因此，本文以Co、Bi为掺杂原子，利用第一性原理的方法研究Co掺杂、Bi掺杂和Co-Bi共掺杂对ZnO电子结构和光电性能影响的作用机理。　　首先，采用第一性原理超软赝势方法，利用Materials Studio8.0软件包中的CASTEP模块构建了本征ZnO的超晶胞结构，并进行了收敛性计算和结构优化。计算了研究了其电子结构和光学性能。研究发现，本征ZnO为直接带隙半导体，禁带宽度为0.743eV。吸收边为0.74eV，与禁带宽度相对应;在高能量区域有较强的吸收和反射性能，对可见光区的有效利用能力较弱。　　然后，分别用不同数量的Co和Bi原子原位替代Zn原子，计算和研究了掺杂ZnO体系的电子结构和光电磁性能。研究发现，Co掺杂ZnO后，导带和价带能级数量增多，且分布变得密集，态密度向低能方向移动。在费米能级处，Co掺杂ZnO的上自旋态和下自旋态具有明显的非对称性，掺杂体系表现出明显的铁磁性。在高能量区域吸收性能和反射性能减弱，光透过性能增强，在低能量区域的吸收系数和反射系数随着Co原子掺杂量增多逐渐变强，光透过性能减弱。Bi掺杂ZnO的介电函数虚部峰值变大，并向低能量方向红移;高能量区域的吸收峰、反射峰和能量损耗峰随着掺杂原子的增多逐渐减小，透光性增强。　　最后，构建了Co-Bi共掺杂ZnO的超晶胞结构。研究发现，Co-Bi共掺杂ZnO体系的能级变得更加弥散，定域性减弱，禁带宽度展宽，价带顶向低能量方向移动。CoBi-ZnO具有铁磁性。CoBi-ZnO的介电峰值和吸收峰向低能方向发生红移现象，在低能量区域的吸收系数和反射系数减弱，光透过性增强，能量损耗峰的位置与本征ZnO基本保持一致，但峰值明显下降，增强了对光的有效利用。