ZnO纳米结构及其相关的复合材料，由于具有特殊的光、电、磁以及化学性质，在太阳能电池、液晶显示器、气体传感器、紫外半导体激光器以及透明导电薄膜等方面具有广阔的应用前景。六角碟状的ZnO纳米结构，由于尺寸可调，高度对称的结构，成为了纳米材料的理想结构单元，广泛应用于在回音壁模激光器，信息储备，转换器，光发射，催化剂，传感器等方面。而ZnO和Ag构成的复合材料，由于ZnO和Ag界面电子的相互作用，能增强表面电磁场，是非常好的表面拉曼增强的衬底。半导体-分子-金属构成的三明治结构，其中的电子传输作用使得分子的拉曼光谱得到增强。本论文的开展结合本实验室现有的工作进展及成果，基于Materials Studio5.0软件平台，应用密度泛函理论开展相关的理论模拟工作。本论文的研究内容和结果概括为以下三部分：　　1、本文利用第一性原理方法，模拟了ZnO纳米碟在不同钝化情况下的晶体结构。采用氢元素钝化，比较不同钝化率情况下的结构，发现完全钝化的ZnO纳米碟保持稳定的纤锌矿结构。分析了纳米碟的电学性质随尺寸的变化，由于量子限域效应，纳米碟的带隙随着尺寸的增大而减小。最后对光谱学性质进行了全面的分析，并与实验结果进行了比较。光谱的分布和形状与实验基本吻合，在3700 cm-1附近的特征峰与实验一致，对应于羟基的伸缩振动。　　2、研究了ZnO-Ag复合材料的电子转移特性及电子云分布情况。分析了不同电场作用下的电学性质以及电子转移特性，并且分析这些特性对局域表面等离子增强的影响。结果发现ZnO-Ag复合材料，具有明显的电子转移的性质，并且电子转移量随着电场的变化而同步变化，从而使得局域电场增强，给实验提供了很好的SERS结构模型。　　3、研究了ZnO-PATP-Ag复合材料红外振动增强以及整流特性。通过改变不同的修饰材料，来探索电荷转移对PATP分子红外增强的影响。对于不同的修饰结构，均外加一系列电场，研究电子转移和分布的情况，验证了这种结构的整流特性，发现三明治结构的ZnO-PATP-Ag具有良好的整流特性。最后，从实验角度制备了这种分子整流器件，并且测得了相应的电学特性，验证了分子整流的可行性，与理论相一致。