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作为第三代半导体材料,SiC具有宽禁带、高临界击穿场强、高热导率等优异的物理性质,在高温、大功率、高频电子器件中得到广泛关注。良好的欧姆接触是决定SiC器件性能的关键,理论上讲欧姆接触的性能主要取决于金属与SiC接触的肖特基势垒高度,势垒越低越有利于形成良好的欧姆接触。目前SiC欧姆接触的制备主要采用金属与SiC接触后在高温退火下形成,对于其中欧姆接触形成的机理,目前大量研究表明可能是在金属/SiC接触界面处形成了石墨过渡层使得接触势垒降低。石墨烯具有优良的物理性质和化学性质,其中零带隙和高的载流子迁移率等特点可能满足过渡层的要求,而且相对于石墨,石墨烯具有快的电子传输速率,因此金属／石墨烯/SiC界面体系可能有低的肖特基势垒从而具有良好的欧姆特性,但这缺乏理论和实验依据。本文尝试将石墨烯作为过渡层引入到金属/4H-SiC接触体系中,采用第一性原理,应用能带补偿理论方法和局域态密度方法计算了含不同层数石墨烯的金属／石墨烯/4H-SiC接触相对于不含石墨烯的金属/SiC接触的肖特基势垒降低量,并分析了其界面结构、原子间相互作用和金属诱生能隙态的情况。通过对金属／石墨烯/4H-SiC界面的优化,在SiC表面出现了(?)Si原子的结构单元,该结构单元可以合理的模拟界面的情况。计算结果表明,相对于不含石墨烯的体系,含有石墨烯过渡层体系的肖特基势垒高度都得到了有效降低。其中含有两层及以上石墨烯的Pt、Ni和Ti的体系与含有一层到多层石墨烯过渡层的Pd、Ag和Cu的体系,肖特基势垒高度的降低量不随石墨烯层数的增加而发生大的变化。对于金属Pt、Ni和Ti,含一层石墨烯体系的肖特基势垒高度的降低量小于含有两层到四层石墨烯过渡层体系的降低量,这是由界面处金属Pt、Ni和Ti与石墨烯的相互作用以及金属诱生能隙态的不同情况引起的。以上结果表明,石墨烯作为金属/4H-SiC接触的过渡层可降低金属与4H-SiC接触的肖特基势垒高度,有利于良好的n型4H-SiC欧姆接触的形成。