1、碳化硅（SiC）材料由于具備非常多的優(yōu)異性能，在諸多領域有著廣泛應用。一方面SiC具有高硬度、高強度、高熱導率和高化學穩(wěn)定性等特性使其作為陶瓷材料或陶瓷基復合材料廣泛應用于機械加工、石油化工、核工業(yè)等領域。另一方面SiC具有寬帶隙、高臨界擊穿電場、高載流子飽和漂移速率等優(yōu)點，是一種極具潛力的第三代寬帶隙半導體材料，常被用作高溫、高頻、高壓、高功率和抗輻射微電子器件，在航空航天、電子等領域發(fā)揮著重大作用。隨著應用的不斷拓展，對SiC表面結

2、構及性質的深入研究，尤其是在原子尺度對表面缺陷結構的形成、演化規(guī)律及其對表面性質影響的深入研究，有助于實現SiC材料表面結構與性能的精確調控，對SiC材料在諸多領域的成功應用至關重要。
　　本文研究主要內容包括：⑴利用第一性原理，計算了7種典型單個點缺陷（VC，VSi，CI，SiI…..）從4H-SiC（0001）理想表面遷移到體內深層的形成能大小及其隨著化學勢（對應環(huán)境中不同的碳硅含量）的變化規(guī)律，得出不同化學勢范圍內能量最低缺

3、陷的構型，同時結合點缺陷對結構以及電荷分布的影響，對相關點缺陷形成能隨種類和層深大小變化原因進行了分析和解釋。⑵通過對3種不同4H-SiC體系:1）塊體4H-SiC，2）含有（0001）理想表面的層晶模型以及3）氫原子飽和后的（0001）表面的層晶模型的能帶計算，比較了氫飽和前與飽和后的能帶變化，同時比較了不同點缺陷對氫飽和后的（0001）表面能帶結構的影響。計算結果表明，與三維周期性4H-SiC不同，（0001）理想表面由于有未飽和的

4、表面Si原子，垂直于表面的Z方向周期性被破壞，于原禁帶處產生較多的表面態(tài)以及表面能級。氫飽和的（0001）表面能夠消除表面態(tài)，產生~1.52 eV的禁帶。在此基礎上產生的空位點缺陷和填隙點缺陷，由于產生不飽和鍵或者晶格畸變，在原禁帶處產生相應的缺陷能級，影響原有飽和體系的電子性質，而單個反位缺陷由于未產生非飽和鍵，對能帶結構影響較小。⑶基于經驗勢分子動力學，模擬了（0001）理想表面移除12個Si和C原子的具有不同對稱性邊界的孔洞在20