AlN单晶薄膜是一种重要的半导体材料,具有宽带隙、高击穿电压、耐高温、耐腐蚀的优良特性,是制备蓝紫光发光二极管、大功率电力电子器件的重要材料。MOCVD是制备AlN薄膜的主要方法,AlN-MOCVD的表面反应决定了薄膜生长的表面形貌、杂质组分和缺陷。其中C杂质在表面的引入,将在AlN晶体导带和价带间形成深能级,对载流子将造成复合作用,从而影响薄膜的光电特性;如果C杂质发生阳离子位（AlN晶体中Al原子位）掺杂,将引起晶体较大程度的位错,进而影响薄膜生长质量。因此,研究AlN-MOCVD的表面反应以及表面上C杂质的引入机理极为重要。本文基于量子化学的密度泛函理论,研究AlN生长的主要前体MMAl在表面的吸附和扩散,特别是MMAl中的C原子与表面Al原子形成Al-C键,进而引入表面C杂质的问题。主要研究方法是:首先建立AlN（2′2）周期性平面,对于吸附粒子在AlN两种极性表面（0001面以及000-1面）的吸附能和扩散能垒进行计算。在AlN（0001）-Al极性面上,为探究C杂质最初微量引入后,对后续MMAl吸附和扩散造成的影响,具体计算了表面C混杂比例在0.01%和0.02%时的吸附能,以及到最近邻吸附位之间的扩散能垒、成键与电荷转移情况,分别用分波态密度图、Mulliken电荷数、键布居数以及差分电荷密度进行计算和分析;在AlN（000-1）-N极性面上,又分为基态和实际生长条件两种情况,分别计算了MMAl在两种表面条件下的吸附能和扩散能垒。研究的主要结论如下:（1）通过观察与分析吸附后的表面结构,发现除了四种传统吸附位（TOP位、Br位、H3位,T4位）外,还存在一种新的吸附位——水平吸附位。计算得到当吸附构型为(Alad-T4,Cad-Alsur)时,吸附能为-3.24e V,大于垂直吸附构型的吸附能,说明MMAl到达表面后更易发生水平吸附而不是垂直吸附。水平吸附后,Alad-Cad键长变长,键能降低,具有断裂的倾向,而Cad与表面Al原子形成较强的共价键,说明水平吸附时C杂质容易并入薄膜,造成薄膜的污染和生长质量的降低。（2）调整易发生C杂质并入的吸附位处的Al原子的构成比例,分别得到在混杂比例为5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%、0.04%、0.03%、0.02%、0.01%九种情况下的水平吸附能。结果发现,C杂质混杂比例在0.01%时,吸附能迅速增大,又转而降低,这说明微量C杂质的引入,起初对后续的C杂质引入起到促进作用,然后造成阻碍作用;为进一步明确C完全并入晶格后对AlN表面吸附造成的影响,将吸附位处表面Alsur完全替换为C原子,并考察C并入晶格后对MMAl吸附行为造成的影响,发现表面对于水平放置的MMAl排斥能较大,为-1.14e V。显示了随着C混杂比例的提高,水平放置的MMAl与表面的相互作用将经历促进-阻碍-排斥的过程。（3）文章还对AlN（000-1）极性面的理想表面上的MMAl吸附及扩散进行了计算,结果发现:MMAl更容易吸附在H3位和T4位上,且两吸附位的吸附能相近,均比在AlN（0001）极性面上吸附能高,扩散能垒也高于AlN（0001）极性面;在H覆盖的稳定再构表面上,MMAl同样容易吸附在T4位上,其中基态稳定再构表面由于表面H的排斥,更易吸附在离覆盖H较远的T4位,且易发生分解吸附;而富H(pH2（28）76Torr)及高温（1300～1800K）条件下的再构表面上,MMAl水平吸附不再发生。这说明实际生长条件下,H2既能起到输送反应源气体（MO源）的作用,也能起到清洁表面,在一定程度上避免引入C杂质的作用。此外,实际生产条件下再构表面上,MMAl扩散能垒更低,显示吸附分子在再构表面上更易扩散。