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众所周知，Ti-Si-N纳米复合薄膜具有良好的力学、光学、电学等性能。研究者认为TiN与Si3N4两相分离，且界面相SiN包裹纳米晶TiN是导致超硬的主要原因。为了明确Ti-Si-N纳米复合薄膜的超硬机理，首先应该明确Ti-Si-N复合薄膜界面结构的形成过程及条件。而准确分析界面结构的形成过程，则有必要深入了解TiN相与SiN相分离的细节，并计算形成界面相所需的激活能。这样的研究可以为Ti-Si-N超硬表面的制造工艺优化提供理论依据。本文采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法，模拟仿真界面结构SiNx的形成过程与所需条件，探讨了N、Ti粒子沉积比例的增加对界面形成过程的作用，以及TiN（001）表面上2D岛的生长形状。首先，计算在TiN（001）表面上各岛构型的总能量和吸附能、各构型演变过程中粒子的迁移路径与所需激活能的大小。其次，分析界面形成过程的难易程度，以及Ti、N粒子对界面形成过程中SiN相与TiN相分离的作用。最后，分析Ti、Si、N单粒子沿TiN（110）岛方向上的迁移行为、TiN（001）方向上粒子在2D岛周边的动力学行为，以及TiN（001）表面上2D岛构型生长的主要方式。得到以下主要结论：一、七种岛构型演变都可以导致TiN相与SiN相分离形成界面结构，其中4N4Ti1Si岛构型演变所需的激活能最低（1.21eV），是形成界面相对容易的方式。SiN在TiN岛边界上的岛构型是低能量稳定结构，其原因是Ti-N的键合强度比Si-N的键合强度大。二、N粒子比例的逐渐增加，各构型演变所需的激活能呈“凹”字曲线。构型3N2Ti1Si演变所需激活能较小，即在粒子比为N:Ti=3:2时，SiN相与TiN相分离相对容易。随着Ti粒子比例的增加，各构型演变所需的激活能呈“凸”字曲线。构型4N2Ti1Si演变所需激活能较大，构型4N4TiSi演变所需激活能较小。即在粒子比为N:Ti=2:1时，SiN相与TiN相的分离相对困难；而在粒子比为N:Ti=1:1时，SiN相与TiN相分离相对容易，在较低的沉积条件下即可进行。三、TiN（001）表面上2D岛的生长方式，主要以六边形、八边形（菱形）、四边形为主。四边形岛构型最为稳定，是演变过程的最终构型。总之，形成界面相SiN包裹纳米晶TiN结构形式的Ti-Si-N纳米复合薄膜过程中，其形式可能有一种或者多种，而粒子的沉积比对界面的形成条件也起着重要的作用。