Si/SiC异质结是实现SiC器件在近红外和可见光领域应用的一种行之有效的方法。由于Si和SiC之间的晶格失配度非常大，将极大地影响外延薄膜的质量，因此有必要对界面微观结构进行深入的研究。虽然涉及Si/SiC异质结界面研究的工作已经取得了一些成果，但是与界面有关的晶格匹配、电子结构、布居分析和电子态密度等微观理论的研究工作仍很缺乏。本文采用理论和实验相结合的方法对Si/SiC界面进行了深入的研究，主要结果如下：　　1.本文采用LPCVD方法在n型6H-SiC C面衬底上制备了Si薄膜。对生长温度、生长时间、生长压力和SiH4流量对外延Si薄膜结晶质量的影响进行了研究，应用SEM、XRD和TEM对Si薄膜的表面形貌、结晶取向和Si/SiC界面特性进行了表征，并利用DLTS对Si中深能级的特性迸行了研究。　　(1)SEM和IXRD结果表明：在一定的温度范围内，Si薄膜择优于Si<111>和Si<220>两个方向生长，即衬底和薄膜之间存在Si(111)/6H-SiC(001)和Si(220)/6H-SIC(001)两种界面模式，并且随着温度的升高Si薄膜的晶粒尺寸逐渐增大；生长时间、生长压力、SiH4流量对Si薄膜的结晶取向影响较小，但是对晶粒尺寸却非常大。　　(2)TEM结果表明：在Si/SiC界面附近发现层错和孪晶等缺陷；Si(111)/6H-SiC(001)和Si(220)/6H-SiC(001)界面的位向关系分别为Si(111)[11-2]//SiC(001)[210]和Si(110)[001]∥SiC(001)[210]。　　(3)DLTS结果表明：在SiEv+0.353±0.026eV、Ev+0.575±0.035eV和Ev+0.43±0.012eV处发现深能级，其中Ev+0.353±0.026eV处的能级可能来源于氧和空位的复合体，而Ev+0.575±0.035eV处的能级可能来源于位错。　　2.利用第一性原理研究了Si原子在6H-SiC(001)表面的吸附反应、以及Si(111)/6H-SiC(001)界面、Si(220)/6H-SiC(001)界面和Si(220)/6H-SiC(100)界面的原子电子特性，并从能量、电子结构、布居和态密度等方面进行了分析。　　(1)建立了顶位、桥位、hcp洞位和fcc洞位四种Si在6H-SiC(001)表面的吸附模型。吸附能结果表明：顶位是最稳定的吸附位置；几何特性说明吸附能越大，键长越小；布居分析和态密度分析表明6H-SiC(001)Si面和C面分别与Si吸附原子之间形成了Si-Si键和Si-C键。　　(2)根据实验得到的界面位相关系建立了Si(111)/6H-SiC(001)(Si面和C面)界面模型。粘合能的计算表明Si面的粘合能大于C面，说明Si面的结合强度大于C面；电子结构计算表明Si面和C面界面分别形成了非极性的Si-Si共价键和极性Si-C共价键；布居分析表明：Si面界面Si侧Si原子得到电子，6H-SiC侧Si原子失去电子；C面界面原子得失电子的趋势是相反的；态密度结果表明：Si面界面中-7.5eV--5eV和-5eV--3.5eV处的共振峰主要来自Si3p轨道；C面界面中-16eV--11eV处的共振峰要来自C2s和Si3s轨道。　　(3)根据实验得到的界面位相关系建立了Si(220)/6H-SiC(001)(Si面和C面)界面模型。粘合能的计算表明Si面的粘合能小于C面，和Si(111)/6H-SiC(001)界面趋势相反；电子结构和布居分析表明Si(220)/6H-SiC(001)界面具有和Si(111)/6H-SiC(001)界面相似的性质；态密度分析表明Si界面系统中-4eV--2eV范围内的共振峰主要来自Si3p轨道。　　(4)对三种6H-SiC(100)表面(caseI，caseIIand caseⅢ)和三种Si(220)/6H-SiC(100)界面(AM、BM和CM)进行了研究。表面计算结果表明caseⅠ的表面活性低于caseⅡ和caseⅢ。粘合能和界面能的计算表明CM的界面强度大于AM和BM；布居分析表明界面处Si侧既有得电子Si原子，又有失电子Si原子；电子结构和态密度分析表明三种模型的界面处既有Si-Si键，也有C-Si键。