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目前，人们对半导体照明、超高密度光信息存储器、高功率固体激光器和光探测器等的需求日益增大。新型透明导电氧化物二氧化锡(SnO2)是一种具有金红石结构的宽禁带半导体材料。其特点:(1)带隙宽（Eg=3.6～4.0 eV）;(2)高激子束缚能(130 meV)，大于ZnO(60 meV)和GaN(25 meV);(3) SnO2耐高温耐辐射，不易潮解，性质稳定;(4)掺杂SnO2所形成的材料具有高导电性、高透过率、高红外反射率、高紫外吸收率等性能。因此，其在传感器、光电器件等方面具有良好的潜在应用前景，是世界半导体材料研究领域中的热点。 本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法在局域密度近似(LDA)下，应用Materials Studio软件建立了SnO2与其掺杂体系的超晶胞模型，并采用CASTEP模块分别进行了几何优化和计算模拟，从不同角度阐明了它们的能带、态密度、电荷密度、光学与电学性质等。同时，还采用脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底和Si(100)衬底上成功制备了SnO2薄膜及n-SnO2/p-Si异质结，并对它们的光电特性进行了研究。 首先，构建了2×2×3的SnO2超晶胞结构，并对本征SnO2的电子态密度、能带图、电荷密度以及光学图谱进行了研究。研究结果表明，SnO2是一种直接带隙半导体。DOS计算表明，SnO2材料中O原子、Sn原子对电子态均有贡献，SnO2是具有一定共价性的离子键晶体。当光子能量大约在0～16.1 eV和大于28.8 eV的范围内时晶体表现为介电性，在16.1～28.8 eV的能量范围内晶体表现为金属性。SnO2具有数量级105 cm-1的吸收系数，能强烈地吸收光能，有较高的透过率。 其次，构建了2×2×3和3×3×3的SnO2超晶格结构，并分别以元素M(M=Al，Ga)进行掺杂，研究了它们的电子态密度、能带图、电荷密度以及光学图谱。研究结果表明，其掺入M后仍属宽禁带直接带隙半导体，并随着M掺杂浓度的增加，禁带宽度逐渐变宽且都大于本征态时的禁带宽度，说明了掺入的M杂质能够导致带隙增宽。由电子能带结构可知，费米能级移向高能量方向移动并进入价带，显示出了其典型的p型半导体性质。另外，随着M浓度的增加，吸收光谱有很明显的蓝移。掺入M的SnO2材料在可见光范围内有着较低的反射率(＜15％)。这些性质均显示了SnO2在光电子器件上具有潜在的应用价值。 最后，采用脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底和Si(100)衬底上成功制备了SnO2薄膜及n-SnO2/p-Si异质结，并对SnO2薄膜的制备与n-SnO2/p-Si异质结光电特性进行了研究。研究结果表明，所制备的SnO2薄膜很平整，致密度高。并且薄膜的载流子浓度高达1.39×1020 cm-3，霍尔迁移率为10.45 cm2V-1S-1。n-SnO2/p-Si异质结的I-V曲线显示其具有良好的整流特性。因此SnO2薄膜具有良好的光电性能，在二极管等光电器件领域具有较好的应用前景。