近年来，随着石墨烯这种性质异于传统材料的低维纳米材料的出现，科学研究者们开始大量关注结构类似的相应材料。因为纳米尺度的低维材料在众多领域都表现出了惊人的特性，且随着技术水平的不断发展，还会有更加广阔的应用前景。石墨烯的成功制备证明了创造出单层或少层的范德华材料的可能性，为此发展奠定了基础。　　本论文研究了一种结构与电子特性都和石墨烯相似的材料:单层碳化硅，它是一种只有一个原子厚度的表面结构，是碳与硅原子以1∶1的比例所构成的二元化合物。这种材料已经被计算模拟方法证明是可以稳定存在的，并且它可以用溶剂剥离法所制备出来。全球范围内已经有了大量对碳化硅电子应用的研究。然而，到目前为止，不能精确地控制碳化硅材料的电子特性相对限制了低维碳化硅材料的应用。因而人们对这种纳米材料的机械、电子、磁性的精确改性方法做了大量的相关研究。　　本文主要研究了应变和功能化这两种改性方法对低维碳化硅电子特性的影响。所有的研究都是由基于密度泛函理论的第一原理计算方法所进行的。　　本研究主要分为以下两个部分:　　第一，低维结构纳米材料的应用主要是依赖他们特定的电子结构，将其形状改变为一维的纳米带是一种有效的控制电子性质的方法。本文运用计算模拟的方法研究了氢和卤族元素边界功能化的碳化硅纳米带的结构和电子特性。结果表明扶手椅形边界功能化碳化硅纳米带的能带隙值会随着氢和卤族元素的原子序数的增大而减小，然而边界功能化对锯齿形纳米带的相应影响却很小。扶手椅形纳米带的带隙大小的变化主要归因于卤素的加入和碳/硅与卤素的成键，致使导带底的能量降低，但几乎不影响价带顶。　　第二，系统地研究了由氢和卤素原子表面功能化的二维单层碳化硅的结构和电子特性。结果发现表面功能化和施加双轴应变都可以显著调节二维单层碳化硅的电子结构。氢钝化单层碳化硅的表面后，其带隙大小明显增大，但单层碳化硅被卤素原子钝化后，其带隙减小。当施加在单层碳化硅上的双轴应变由压缩逐渐变至拉伸时，其带隙变化呈现单调递减趋势。然而，在氢或卤素表面功能化的单层碳化硅上施加压缩或拉伸应变时，其带隙都会逐渐减小。　　本论文所研究的使低维碳化硅的带隙值的发生显著变化的方法，为调节其相应的电子特性提供了理论指导，这种研究对于设计和制造新颖的纳米器件是至关重要的，将纳米材料科学的基础研究和改进电子、光电等器件的设计方法紧密结合起来，并使之相互促进，碳化硅材料在电子工业上的应用将会取得巨大的成功。