SnO2作为一种新型的氧化物半导体材料，以其较宽的带隙和高的激子束缚能得到人们的广泛关注，而以SnO2为基的半导体材料更是人们研究的热点，由于它具有优异的光、磁、电性质，因而会成为下一代具有发展潜力的新型材料。本文采用WIEN2K软件计算了以SnO2为基通过掺杂形成的超晶格结构，WIEN2K软件是基于密度泛函理论的第一性原理，采用全势线性缀加平面波方法(FPLAPW)和广义梯度近似(GGA)处理相关能。　　 首先，计算了一层Cr掺杂SnO2超晶格的电子态密度、能带结构、介电函数、吸收系数、反射率和折射率。研究表明由于Cr的掺入，超晶格SnO2在费米能级处形成了新的电子占据态，这是由Cr-3d态和O-2p、Sn-5s态电子所形成。介电谱在0～5.0eV之间出现了三个新的介电峰，在高能区介电谱主峰位置基本与本征SnO2一致，但峰值强度减少。吸收谱、反射谱和折射谱也出现了与介电谱相应的峰，各谱峰的出现是由Cr的d-d跃迁所引起的。　　 进而，计算了n层Cr掺杂SnO2超晶格的电子态密度、能带结构和光学系数(n取1,2,3)。结果表明，掺杂均使材料表现出了半金属性，并且导电性和磁矩随着n的增大而增强。磁矩主要来源于Cr-3d态，少数来自O-2p态。在p-d杂化作用下，Cr的加入使O的态密度产生了自旋极化现象。由于Cr的d-d跃迁，在0～1.8eV处掺杂所形成的第一吸收峰的位置随着n的增加而向高能方向推移，在1.8eV～7.0eV处由p-d跃迁形成的峰的峰值随着n的增加而增大，在7.0eV—17eV处由p-s跃迁形成的峰的峰值随着n的增加而减小。　　 再次，计算了氧空位对一层Cr掺杂SnO2超晶格的电子结构和磁性的影响。结果表明，当没有氧空位时体系总磁矩为7.98μB，每个Cr原子贡献大约2.00μB的磁矩。当氧空位出现在靠近Cr层时有一个Cr原子磁矩变为0.40μB，其他三个原子磁矩为2.20μB，但总磁矩保持不变。当氧空位出现在远离Cr层时，体系总磁矩变为-2.02μB，而且每个Cr原子的磁矩也发生了变化，分别为-0.08μB，-2.25μB，-0.05μB，-0.02μB。　　 然后，选择与Cr具有相似电子结构的Co、Mn共同掺杂SnO2超晶格，并对电子态密度和一些光学性质作了分析。表明通过掺杂材料显示出了金属性，自旋极化率不再是100％。Co、Mn的3d电子和O的2p电子产生了强烈的杂化作用，杂化作用使Co和Mn原子的磁矩小于3.0μB其余磁矩由O原子提供。由于Co和Mn间3d电子的杂化导致了介电函数在低能量段谱峰的改变，吸收系数和反射系数也发生了相应的变化。　　 最后，采用GGA+U方法来处理相关能，对一层Cr掺杂SnO2超晶格进行了重新计算。通过对Cr-3d轨道间的电子加U，在费米能级附近形成了多个电子轨道的杂质峰，但它仍然具有半金属性。价带中态密度的改变使体系的总磁矩由原来的7.98μB变为2.02μB，每个Cr原子的磁矩也发生了变化。由于新的杂质态的形成，在低能量段的介电谱会发生红移，并形成两个新的介电谱，吸收系数的改变与介电函数形成一一对应关系。