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传统使用硅器件的集成电路技术无法满足在高温、高频、高功率以及高辐射等极端环境下操作的要求。目前,碳化硅材料作为比较成熟的第三代宽禁带半导体材料,由于其具有禁带宽度大、热传导率高、击穿电场强等卓越的物理性质,在高温、高频、大功率电子器件领域上得到了广泛的关注。然而,SiC器件的制备仍然存在很多的问题,特别是SiC晶片存在很高的表面态密度,严重限制了SiC器件的应用。SiC半导体与Si相比具有非常复杂的表面态,经传统RCA清洗后的SiC表面仍有大量的碳团簇污染物存在。因此,为了降低碳污染物引起的表面态,国内外关于SiC的表面钝化工艺提出了许多方案,包括高温退火处理、射频等离子体处理和电子回旋共振(ECR)微波等离子体处理等,都能很好的去除碳团簇污染物。在理论方面,针对SiC表面悬挂键的钝化机理做了一些研究,但作为SiC表面主要缺陷之一的碳团簇被钝化的机理尚不清晰,需要做出进一步的研究。本文基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,选取3×3×1的4H-SiC slab模型,确定碳团簇在SiC表面的最稳定构型,研究H和N原子在SiC表面碳团簇上的吸附形态、吸附能、反应路径以及电子结构,旨在通过了解H、N原子对表面碳团簇的钝化作用揭示其钝化工艺去除碳团簇的机理。本文的计算结果表明了SiC表面上的C原子更倾向于形成碳团簇,碳团簇在SiC表面的BB吸附位最稳定,计算其碳原子芯能级的结合能移动与实验值相近,验证了此构型的合理性,并以此构型为基态结构吸附H原子、N原子。H、N原子有效地钝化了SiC表面上的碳团簇,钝化结果如下：(1)H原子钝化SiC表面碳团簇后,表面上绝大部分的碳团簇污染物通过生成可挥发性的CxHy气体被去除,其反应机理为：Cx+Hy→CxHy↑;此外,表面仍残留的微量C原子与H原子形成了C-H键；并且氢吸附体系在带隙中部和靠近导带附近的电子态密度降低显著。(2)N原子先钝化SiC表面Si悬挂键,再钝化碳团簇对去除碳团簇的效果更好,最稳定的N吸附构型为5N+3构型,吸附能最大,且N吸附体系减少了带隙上半部分的电子态密度。