【摘 要】
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作为半导体材料,碳化硅由于其高临界击穿场强、高导热系数、高电子饱和、宽带隙、热膨胀系数小、介电常数小、化学稳定性好、热稳定性和抗辐射能力强等特点,受到越来越多学者的关注,并在激光、紫外探测器、微波和毫米波功率器件的应用等方面获得了一些优异成果。碳化硅纳米线（SiCNWs）表面存在大量的断键,这些不饱和的悬挂键会导致SiCNWs电学和光学性质的不稳定,从而制约了它在微纳电子器件等方面的应用,而表面改
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作为半导体材料,碳化硅由于其高临界击穿场强、高导热系数、高电子饱和、宽带隙、热膨胀系数小、介电常数小、化学稳定性好、热稳定性和抗辐射能力强等特点,受到越来越多学者的关注,并在激光、紫外探测器、微波和毫米波功率器件的应用等方面获得了一些优异成果。碳化硅纳米线（SiCNWs）表面存在大量的断键,这些不饱和的悬挂键会导致SiCNWs电学和光学性质的不稳定,从而制约了它在微纳电子器件等方面的应用,而表面改性是提高性能稳定的有效途径。稳定性、输运性质和介电性能对SiCNWs微纳电子器件的研发和应用具有重要作用,基于第一性原理计算,以及输运理论和极化驰豫理论,本文对2H-SiCNWs进行了系统的理论研究,分别研究了不同钝化原子和基团对SiCNWs结构、导电性以及介电性能的影响,为未来碳化硅材料的调控与应用提供了理论指导。论文主要内容如下:首先,对半导体纳米材料发展历史以及所涉及的基本理论与模拟软件进行了详细的说明。然后,用CASTEP模块构建了碳化硅纳米线,并进行了 H原子、F原子和OH基团的表面钝化,通过分析钝化前后的结构数据,研究了不同极性原子和基团钝化对SiCNWs的晶格结构和电学结构的影响。最后,依据输运理论和偶极弛豫模型,数值模拟了钝化前后纳米线的介电性能数据和电导数据,深入研究了不同原子钝化、温度和频率等对2H-SiCNWs的导电性和介电性能的影响。研究表明钝化了提高SiCNWs的稳定性,在极性原子（基团）的钝化过程中发生了极化,钝化使纳米线表面的电学结构发生了改变且SiCNWs的迁移率与其散射机制密切相关。
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