Ⅲ-Ⅴ族元素和Ⅳ族元素是有着特殊电子结构的元素,而由这些元素组成的半导体材料,在我们的生活中具有广泛的应用,是国内外研究的重点。我们主要是在重复SiC的有序结构生长的基础之上,根据量子力学第一原理计算和模拟动力学生长环境,对SiCAlN材料的生长过程做了研究。利用层生长模型下的外延生长模式,是我们所研究的材料的有序结构使用的主要方法。因为外延生长是一个非平衡的过程,在外延生长过程中的动力学特征是控制结构形成的一个主要因素。在此我们利用集团展开方法和第一原理计算相结合,得到了原子间相互作用能;然后我们又通过调节生长温度或生长速率来控制外延生长的动力学过程,最终实现有序结构的形成。我们在外延生长过程中发现,动力学各向异性会导致随着生长条件的变化,生长层的有序取向发生改变。在第一章主要讲解了一下本文的主要工作,首先是介绍了在研究过程当中所使用的主要生长模型,以及在我们使用的模型的基础之上,对SiC和SiCAlN所做的研究给出了概括性的描述。第二章我们主要讲述了研究过程中的主要计算方法。第三章是我们在对SiCAlN研究之前,在别人研究SiC材料的基础上,用层生长模型模拟了他人的工作。最后是我们对SiCAlN所做的研究工作,详细介绍了在动力学层生长过程中,研究对象可能会出现的一些有序结构,并对该材料短周期有序结构的电子性质做了计算。