AlGaN/GaN由于其高电子迁移率而被广泛应用于高压、高能以及高温电子设备。AlGaN/GaN异质结界面常常生长在GaN晶体[001]方向并展现出高密度的二维电子气(2DEG)特性。以往研究认为AlGaN/GaN表面的捐赠态是2DEG的主要产生来源。2010年,Miao等人1,2依据电子计数规则(ECR)和化学组分匹配(OS)构建了8种不同的AlGaN/GaN(大约2层厚度)氧化重构结构解释了2DEG的现象来源。然而,对AlGaN异质结表/界面可能的微观结构以及2DEG具体产生的机制仍有待进一步地探索。本文利用粒子群(PSO)进化算法对AlGaN/GaN所有可能的氧化层结构进行了系统的结构搜索,搜索结果不仅很好地重现了以往的结构,还发现了一些能量更低更具有竞争力的结构。通过对这些新结构的电子结构计算,我们认为OS双层结构在能量上更具有竞争性,其表面捐赠态是AlGaN/GaN异质结形成2DEG的主要原因。