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氮化镓作为第三代宽禁带半导体的代表,无论是在军事上还是民用上都有着十分广泛的应用,如微波器件、电子器件、发光器件等。这主要归因于氮化镓具有宽的带隙、大的临界击穿电场、高的饱和电子漂移速度以及化学性质十分稳定等优点。其中,对于高性能蓝光二极管的应用,进一步提升氮化镓的p型导电能力是最紧迫也是最具挑战性的任务之一。目前为止,镁依然是氮化镓最有效的p型掺杂剂。然而镁掺杂的氮化镓也存在诸多缺点,如存在氮空位和镁间隙,以及镁替镓缺陷具有较深的跃迁能级等,都会极大地降低其p型掺杂效率。共掺杂是将两种或更多种掺杂剂引入到主体材料中,通过掺杂剂之间的相互作用不仅增加了所需掺杂剂的溶解度,而且还可以提高掺杂剂的掺杂效率,从而改善材料的性能。依据掺杂剂掺入主体材料的顺序,共掺杂可分为同时掺杂和交替掺杂两种方式。相比于同时掺杂,交替掺杂可以更好地让掺杂剂之间相遇而形成复合缺陷。第一性原理计算的方法可以用来解释实验上观测的结果,也可以用于设计具有理想性能的材料。对半导体材料来说,理论计算可以筛选合适的掺杂剂为实验研发高导电性的材料提供理论依据。本论文基于第一性原理计算方法,探讨进一步提升氮化镓p型导电性能的掺杂方式,主要研究内容如下:（1）对纤锌矿结构氮化镓掺杂镁以及镁-氧的缺陷体系的结构和电子性质进行了详细地计算。发现先在氮化镓中掺入氧然后再掺入镁不仅可以消除氮空位（VN）对空穴载流子补偿的不利影响,而且还降低了镁替镓(MgGa)的缺陷形成能和跃迁能级。此外氧的引入对镁间隙（Mgi）的形成也起到了一定的抑制作用。然而镁和氧两种掺杂剂同时掺入氮化镓中VN则不能被消除,而且所形成的受主复合缺陷(MgGa-O-MgGa)也要比先掺杂氧再掺杂镁情况下的受主复合缺陷(MgGa-OVN-MgGa)的缺陷形成能高,使其掺杂更加困难。（2）理论计算确定纤锌矿结构的氮化镓掺杂钙以及钙-氧的缺陷体系的稳定构型,并分析了其电子性质。研究发现钙单掺杂氮化镓可以使其获得磁性,但是p型导电性能差。而通过先掺杂氧再掺杂钙的方法也可以提升GaN的p型导电性能。而且其相比于镁氧共掺杂氮化镓能更好地抑制间隙缺陷对p型导电性能的不利影响。本论文所研究的内容为进一步提高氮化镓的p型导电性能提供了新策略。