Посредством квантово-химического моделирования электронной структуры в рамках ТФП в программном пакете quantum ESPRESSO изучены свойства вакансий кислорода и их комплексов в SiO2, SiOx, WO3, SiCOH. Актуальность исследований состоит в изучении роли и свойств вакансий кислорода в перспективных для элементной базы микроэлектроники, в частности для элементов резистивной памяти. Показано, что уменьшение оптической щели SiOx с уменьшением x происходит в результате примерно симметричного сдвига краев зоны проводимости и валентной зоны в запрещенную зону SiO2. Определены значения параметра «x» в SiOx от времени обработки стехиометрического SiO2 в водородной плазме. Предложен метод прецизионного определения параметра «x» в SiOx путём сопоставления экспериментальных и рассчитанных из первых принципов фотоэлектронных спектров валентной зоны. Данный метод также успешно использовался для определения «x» в плёнках WOx, полученных методом REALD. Cоздана модельная структура low-k SiCOH диэлектрика, отражающая ключевые особенности реальных плёнок, и показано возможность оптических переходов на дивакансии кислорода, энергия которых соответствует максимуму спектра возбуждения синей полосы фотолюминесценции.