由于金刚石具有良好的物理和化学性能使得其在微电子器件领域得到广泛的关注。研究发现,不同表面修饰后的金刚石薄膜会表现出不同的导电性、电子亲和性和浸润性。这些特性使其在平面微电子和微电化学器件方面具有较大的应用价值。在微电子器件应用中,金属与金刚石间良好的欧姆接触对器件的性能具有至关重要的作用。其与金属接触界面表现出不同的结合性能及电学性能,氢终端金刚石由于良好的导电性易于与金属形成欧姆接触,而氧终端则容易与金属形成肖特基接触。然而不同的金属与不同终端金刚石表面的吸附能力不同,探究不同金属在不同终端的金刚石表面的吸附性能,并找到最优的欧姆接触金属具有非常重要的意义。本文通过理论计算的方法探讨了不同金属与氢、氧终端金刚石表面的结合性能,并通过实验制备不同终端的金刚石表面并对其表面进行金修饰。本文研究结果对研究金属在金刚石表面的吸附性能有理论指导意义。在理论计算方面,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了金刚石(100)表面的氢和氧终端模型,并在氢和氧终端模型基础上吸附一层金属(金、铜、铝、钨和钛)原子;构建柠檬酸根与金原子吸附模型,并使其吸附在氢终端和氧终端表面。计算了不同模型的平衡态几何结构,吸附能、电子局域化函数和电子布居数,对金属与氢和氧终端金刚石表面的结合力进行分析。结果表明:(1)当基底为金刚石(100)氢终端时,金、铜、铝吸附模型几何结构上表面金属原子以及基底氢终端金刚石的结构都没有发生明显的变化,其吸附能也很低,并不具有较好的吸附力。钨和钛模型中,几何优化后表面金属原子会有明显的弛豫现象,吸附能和电荷转移与前3种金属模型相比都有一定量的提高,吸附能力较前3种金属更强。(2)当基底为金刚石(100)氧终端时,金、铝和铜吸附模型基本保持其原有晶格结构,而钨吸附模型发生明显弛豫。吸附能计算表明钨原子在氧终端表面的吸附能为-40.2eV,具有很强的结合力,金、铜和铝吸附模型的结合力都较弱。(3)金原子与柠檬酸根吸附模型在氢终端表面结合力高于在氧终端表面。实验研究方面,分别采用氢气气氛下加热法、浓酸沸煮法和硅烷偶联剂法,制备氢、氧和氨终端金刚石表面,随后采用静电力诱导自组装法在不同终端表面修饰金纳米颗粒。对不同终端修饰的金刚石薄膜的表面形貌以及成分进行了表征和分析。结果表明,纳米金颗粒成功修饰在氢、氧和氨终端金刚石薄膜表面,氨终端表面具有更高的覆盖率,更容易吸附纳米金颗粒,且在晶界处出现明显的团聚现象,氢终端的吸附能力较弱,而氧终端几乎没有金纳米颗粒吸附在其表面。