为了制备一种新型的纳米金刚石复合薄膜，我们采用理论计算结合实验制备的方法对其进行了研究。理论计算方面，本文采用VASP(Vienna Ab-inito Simulation Package)软件包对金刚石复合薄膜的表面结构进行了模拟与计算。为了确定掺杂元素的选取，本文对在金刚石薄膜中掺入不同元素(Sc, Y, Ca)后C原子及掺杂原子的迁移激活能进行了计算，通过对掺杂原子对C原子迁移帮助的大小以及掺杂原子与C原子间迁移激活能差值的大小进行分析，最终确定Y为掺杂元素。为了更加全面的了解掺杂元素Y对C原子迁移帮助的大小，我们分别对：①单原子Y、部分1C1Y二原子构型和部分2C1Y三原子构型在清洁diamond(001)表面上的吸附能量与迁移能量进行了计算；②单原子Y在单层氢终止以及部分氢终止diamond(001)表面上的吸附能量与迁移能量进行了计算。实验制备方面：①根据理论计算所确定的掺杂元素，结合掺杂实验特点，我们最终选择醋酸钇(Y(C2H3O2)3·4H2O)为掺杂源；②根据对晶粒形状以及大小的设计，确定了掺杂源通量的大小和Y掺杂实验的工艺参数；③采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)的方法，在实验上对金刚石薄膜以及Y掺杂金刚石复合薄膜进行了制备，并通过原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪对所制备薄膜的表面质量进行了检测。研究结论如下：　　(1)单个Y原子在清洁diamond(001)表面上沿着二聚体链方向和二聚体列方向上的迁移激活能分别为1.0128 eV和0.3505 eV，说明与C原子相比，Y原子更容易在清洁的diamond(001)表面上迁移；1C1Y二原子构型和2C1Y三原子构型中C原子的迁移激活能小于掺杂Y元素之前C原子的迁移激活能，表明Y原子的加入促进了C原子在清洁diamond(001)表面上的迁移。　　(2)单个Y原子在氢终止diamond(001)表面上的吸附很不稳定，非常容易脱附；通过对Y原子在去掉不同个数H原子的部分氢终止diamond(001)表面上的吸附与迁移能量进行计算，我们发现Y原子在表面去掉H原子及其周围的位置处具有较大的吸附能，说明当氢终止表面区域与清洁表面区域共存于金刚石表面时，Y原子会选择性的吸附在清洁表面区域，并且会自发的由氢终止表面区域迁移到清洁表面区域，最终使Y原子聚集在清洁表面区域。　　(3)甲烷的浓度对金刚石薄膜的质量有着较大的影响，对于我们的实验设备，甲烷通量为8/6 sccm时可以获得质量较高的金刚石薄膜；沉积过程中少量乙醇的加入可以提高金刚石薄膜的生长速率，并对薄膜中的非金刚石相产生刻蚀作用，保证薄膜品质，而过量乙醇的通入会对金刚石相产生刻蚀作用，从而对金刚石薄膜的生长产生抑制作用，降低薄膜品质；沉积过程中少量钇源的加入会提高薄膜的形核密度和二次生长率，细化晶粒尺寸，使晶粒晶型更加完整，棱角分明，薄膜致密，缺陷减少，而过量钇源的通入会使金刚石晶粒晶型变得不完整，晶界变得模糊，棱角变得钝化，并且会增加薄膜中的非金刚石相含量。