近几十年来,随着半导体工业的发展,类石墨烯二维材料（如硅烯、锗烯等）由于其独特的结构、物理性质,越来越受到人们的关注。硅烯是由硅原子构成的单层薄膜,具有低翘曲蜂窝状结构及许多新奇的物理性质,不仅存在较大的自旋轨道耦合能隙,还有望实现量子自旋霍尔效应、拓扑量子相变等。Si-Si键的sp~2-sp~3混合杂化使得硅烯很容易被外来原子修饰。碱金属具有与氢类似的简单的电子结构,是分析研究顶戴原子-表面体系成键机制的理想选择。理论预言,在硅烯表面沉积碱金属原子是修饰硅烯电子性质、实现硅烯功能化的有效手段。比如,碱金属原子将吸附在硅烯表面的空位形成离子键;由于结合能（Eb）大于内聚能（Ec）,预测钾原子能在硅烯上方形成稳定均一的覆盖层,并可以提高硅烯的储氢能力;调节碱金属的覆盖度可以打开并调控硅烯的带隙大小等。但迄今为止实验方面还没有关于碱金属在硅烯/Ag（111）表面吸附的相关进展。在本文中,我们利用低温扫描隧道显微镜/扫描隧道谱结合第一性原理计算研究了碱金属钾原子在硅烯表面上的吸附行为。主要结论如下:（1）当衬底温度高于室温（300K-510K）时,钾原子在硅烯（4×4）表面出现选择性吸附,倾向吸附于硅烯（4×4）稳定相上,形成无序的离散相,通过高温退火或者针尖施加脉冲的方法可使钾原子从表面脱附。而在此条件下钾原子无法吸附到硅烯（2√3×2√3）、（√13×√13）上。（2）当衬底温度较低（80K-200K）时,钾原子在硅烯（4×4）表面会随着覆盖度的变化而发生结构相变。当钾原子覆盖度小于等于0.04ML时（Θ≤0.04 ML）,依然在表面形成离散相。当钾原子覆盖度在0.04ML和0.17 ML之间时（0.04ML<Θ≤0.17 ML）,离散相会慢慢转变成稳定有序的密排钾膜。该钾膜具有同硅烯（4×4）结构一样的周期。经退火处理后,钾膜完全脱附,硅烯恢复为原来的结构,钾原子在硅烯（4×4）相上的吸附过程是可逆的。（3）当衬底温度较低（80K-200K）时,钾原子在（2√3×2√3）相上形成具有六角蜂窝状结构的钾膜,钾膜呈现出短程有序长程无序的特点,在连续的STM扫描中发现钾膜中的钾原子并不十分稳定,其位置极易发生改变。钾原子在硅烯（2√3×2√3）相上的吸附过程也是可逆的。（4）当衬底温度较低（80K-200K）时,钾原子在硅烯（√13×√13）相上形成的钾膜主要有两种:一种是具有“短线”特征的结构,一种是具有“三角形”特征的结构。钾原子在（√13×√13）、（2√3×2√3）结构上的吸附行为要比在硅烯（4×4）表面的吸附行为复杂,其吸附机理正在分析中。钾原子与衬底硅烯之间的相互作用、成键等详细信息将结合第一性原理计算进一步分析。钾原子在硅烯（√13×√13）相上的吸附过程也是可逆的。（5）通过对钾膜上的同一畴界进行连续的STM扫描发现,畴界及缺陷附近的钾原子会发生移动,暗示着钾原子的吸附位应该有多个。第一性原理计算结果表明钾原子吸附在硅烯（4×4）的桥位上,且同时存在三个亚稳吸附位B1,B2和B3,由于结合能相近,钾原子很容易在热扰动或针尖的诱导下于三个吸附位之间来回跳动,与实验现象相吻合。（6）在密排钾膜上进行扫描隧道谱测量得到了“V”形的态密度,这是二维狄拉克费米子材料的一个典型特征。结合DFT计算发现,钾原子向硅烯转移电子并与硅烯形成离子键,费米面附近的电子态密度主要来源于硅烯,钾膜与硅烯之间的相互作用非常弱。钾原子吸附在硅烯表面会减弱硅烯与衬底银之间的相互作用,使硅烯恢复其本征电子特性,即“V”形态密度来自于硅烯（4×4）的本征电子特性而不是来源于钾膜。