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二氧化锡（SnO2）是一种典型的透明导电材料,在平板显示、太阳能电池、气敏传感器、低辐射镀膜玻璃等方面有着广泛的应用。随着科学技术的进步与发展,对SnO2基薄膜的光学与电学性能提出了新的需求。因而,有必要探讨多元素掺杂对其电子结构及光学与电学性能的影响。本文基于第一性原理研究了Nb、F共掺杂过程中SnO2体相结构和表面结构性能的变化;使用PBEsol方法及HSE06方法获得了合理的掺杂模型、与实验相符合的带隙宽度;并分别从结构、能带、态密度、能带排列、差分电荷密度、光吸收和光反射谱等方面研究掺杂对二氧化锡性能的影响。Nb、F共掺杂体相结构时,掺杂体系的结构畸变更小,在保持良好的可见光谱透过率的同时,提高了体系的载流子浓度。本征SnO2的晶格参数与实验值相符,带隙宽度为3.80 eV;Nb单掺杂时,带隙随着Nb掺杂比例的增加而逐渐减小。当Nb:Sn为0.041时,带隙宽度为3.67 eV,此时导带底电子有效质量降低了0.002 me,提高电子迁移率;对于Nb&F共掺杂体系,导带下移和价带上移同时发生,F周围有较多的离域性电荷,这有助于增加自由电子浓度。F掺杂使体系的离子性降低。Nb单掺杂与Nb、F共掺杂体系在可见光谱范围内都保持较大的光吸收边和较低的反射率。SnO2（200）面有良好的光学与电学性能,Nb&F共掺杂时导带底电子有效质量相比本征态减小了0.065 me,带隙宽度减小为1.64 eV,但仍保持紫外光区的光吸收边。分别研究了（110）、（200）、（211）、（301）四个择优取向面的性质。表面层数设置为9层,开放上下3层原子使其可以自由弛豫。得出表面能随晶面指数的增加而升高,（110）、（200）面仍保持体相结构的直接带隙特性,但（211）、（301）面转变为间接带隙半导体。对于（200）面,带隙宽度为3.58 eV,有最小的导带底电子有效质量为0.400 me,遍布整个体系的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）,合适的导带和价带位置,同时保持较大的光吸收边和较低的可见光谱反射率。对（200）面进行Nb&F共掺杂,仍保持间接带隙的特性,导带底受Nb（4d）和F（2p）轨道的共同作用向下移动,但费米能级穿越导带底使体系保持较大的光学带隙。