硅和硼在元素周期表中处于金属与非金属的交界.作为紧邻碳的两个元素,硅、硼和碳又构成无机与有机化学的交界.这种特殊的位置决定了硅硼化合物成键规律的复杂多样性和涉及应用领域的广泛性.硅的氢化物是制造高纯半导体硅材料的基本原料,硼的氢化物是制造p型半导体硅的主要添加物.就目前广泛应用的化学气相沉积法(CVD)而言,若要在明确反应机理的基础上合理控制反应条件以获得具有特殊性质和功能的产品,必须首先了解气态分子在被沉积为固体前可能发生或被诱发的化学反应.该论文采用较为精确可靠的量子力学从头计算和电子密度拓朴分析的方法对硅氢和硼氢化合物中最简单并在化学气相沉积(CVD)法制造微电子硅材料中最常用的硅烷(SiH<,4>)、硼烷(BH<,3>)和乙硼烷(B<,2>H<,6>)的气相化学行为和成键规律进行了系统的研究.内容包括:SiH<,4>及卤素不完全取代硅烷(SiH<,4>-nXn)与BHs之间的相互作用;SiH<,4>和B<,2>H<,6>分子间的气相反应机理,Si-B键的形成及逐步脱氢(H2)或脱BH3的过程和产物;两个SiH<,4>分子之间的气相反应机理,Si-Si键的形成及逐步脱H<,2>的过程和产物.从理论上发现并论证了若干中间产物产生的途径和成键机理.认为形成具有氢桥键Si-H-Si,Si-H-B的几何结构是此类化合物中化学键活化,断裂和重组的关键步骤.根据这些中间产物和过渡态所具有的组成、结构、稳定性、极性和红外光谱特征,有可能通过合理控制反应条件,实现气相反应和基体表面沉积的选择性,从而获得所需结构和性质的固体产品.SiH<,4>和B<,2>H<,6>的气相化学性质还包括它们和其它分子的相互作用,对有关成键规律的理论研究正在进行.