基于硅材料在现代半导体工业中的重要地位，硅烯这种类石墨烯的二维材料自从出现以来就引起了科研工作者们的广泛关注。理论研究表明，硅烯与石墨烯有着相似的结构与电子性质。与石墨烯的平面结构不同，硅烯具有sp2-sp3混合杂化所形成的低翘曲蜂窝状结构，这使得它存在许多不同于石墨烯的优良物理特性，比如具有较大的自旋轨道耦合能隙，有望实现可观测的量子自旋霍尔效应等。但是，硅烯与石墨烯一样，都具有零能隙结构。为了更好地将硅烯应用于电子器件，必须对其能隙加以调控。化学功能化是调控二维材料结构及电子性质的有效手段，尤其是氢化方法。石墨烯完全氢化后可以得到较大带隙的石墨烷(graphane)，实现半金属到绝缘体的转变，这在理论和实验方面都得到了证实。关于硅烯的氢化，理论方面也预言了许多新奇的物性，比如完全氢化后也可以得到较大带隙的硅烷(silicane)，半氢化后具有铁磁性以及储氢性能等，而实验方面目前还没有相关的进展。　　在本论文中，我们结合扫描隧道显微镜(STM)及密度泛函理论计算(DFT)研究在Ag(111)衬底上生长的两种单层硅烯相的饱和氢化。本文主要内容包括以下两个方面:　　首先，我们对最简单的硅烯4×4相进行室温饱和氢化，得到了一种同样具有4×4周期的完美有序结构，这与石墨烯氢化后得到的无序团簇结构形成鲜明对比。结合STM及DFT计算发现，氢原子的吸附作用会使硅烯由sp2-sp3混合杂化转变为sp3杂化，从而改变硅原子的翘曲构型，最终导致硅烯氢化后出现由4×4稳定相构型到亚稳相构型的结构转变。我们还发现，氢原子倾向于吸附在硅烯的同一套子晶格中向上翘曲的那些硅原子上。氢化后的STS谱上并没有出现能隙结构，可能是由于硅烯4×4相与Ag(111)衬底之间存在较强的界面耦合作用导致，这一点也得到了DFT能带计算的证实。此外，氢原子存在较低的脱附温度，氢化是一个可逆的过程，这表明硅烯有可能在储氢方面得到一定的应用。　　其次，我们对硅烯(2√3×2√3)R30°相进行室温饱和氢化后得到了半硅烷(half-silicane)，其中只有一套硅烯子格完全被氢化，形成完美的硅烯1×1结构。硅烯(2√3×2√3)R30°相可以以单一相稳定存在并均匀铺满整个Ag(111)表面，但是，相比于简单有序的4×4相，(2√3×2√3)R30°相的结构在STM图上表现出局域完美的(2√3×2√3)R30°蜂窝状结构以及周围一些看起来很无序、缺陷较多的结构。因此，关于这种相是否是一种完整的硅烯相还存在较大的争议，而且也有人怀疑这种相可能是Si-Ag合金。在硅烯(2√3×2√3)R30°相饱和氢化后的表面上，我们清楚地观察到了连续的硅烯1×1晶格，说明了(2√3×2√3)R30°相本质是完整的单层硅烯薄膜。此外，对氢化后的硅烯表面上存在的一些特征黑洞结构进行详细的分析也使我们理清了氢原子在硅烯(2√3×2√3)R30°表面上的吸附机理。最后，硅烯(2√3×2√3)R30°相的氢化也是一个可逆的过程，样品退火至450K会恢复为最初的状态。