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硼掺杂金刚石有着优异的物理性质、广泛的应用前景、丰富的物理内涵，所以在学术界和工业界收到了高度的重视，成为近年来凝聚态物理的热点研究领域。本文利用第一性原理计算方法对硼掺杂金刚石的表面结构特性和金属性进行了研究，并在实验上做了一定的验证工作，讨论了掺硼对金刚石表面结构影响的内在机制。同时，对于掺硼金刚石薄膜的晶粒尺寸对超导转变的影响，进行了实验上的研究与讨论。
首先，利用第一性原理方法，进行了掺硼对金刚石(100)和(111)表面结构的稳定性和金属性的影响进行了理论计算。计算结果显示，对金刚石(100)和(111)表面的掺硼，随着深度的增加，表面结构的稳定性降低，表明硼利于掺入到靠近表面的位置。同时发现，金刚石(111)面的掺硼结构比(100)面的掺硼结构更稳定。这些与实验上的一些结果一致。随着硼掺杂浓度的增加，金刚石的金属化程度增加，深层的掺杂比浅层的掺杂造成更强的金属化，且硼聚集的掺杂比硼分散的掺杂引起的金属化程度高。
其次，通过第一性原理研究了掺硼金刚石(111)表面结构的影响。结果显示，第三层的1/4硼掺杂能够使金刚石(111)表面发生明显的再构，表面发生了部分sp3向sp2的转变。而对于第五层的1/4硼掺杂，却使得金刚石(111)表面发生了结构相变，第一个双层完全从sp3向sp2转变，形成了单层的石墨烯层。通过进一步的计算和讨论，表明这是由于金刚石(111)表面再构趋势以及第五层硼掺杂相互作用并共同导致的结果。通过结构稳定性的对比，表明这种有石墨烯层形成的结构在能量上是最稳定的。通过实验上的工作，一定程度上验证了计算结果。
最后，在实验上利用热丝化学气相沉积方法生长了具有不同晶粒尺寸的微米掺硼金刚石薄膜，通过对其超导特性的测量和对比，发现晶粒尺寸的减小会导致晶界面积增加，这样会造成薄膜的不均匀性增大，从而使得超导密度减小，超导转变温度降低。