碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料因其耐高温、耐高压等优异性能被视为未来发展适用于极端环境的器件所不可或缺的材料之一。金属-半导体接触质量直接影响器件的应用,其中接触中的肖特基势垒不均匀（SBI）依然是近几年来研究的热点问题。之前的研究从微观角度讨论了SiC SBI问题,并指出退火形成的六角凹坑带来了低势垒区。本论文通过密度泛函方法（DFT）计算、动力学蒙特卡洛（k MC）模拟等方法,进一步从原子和电子角度研究Ni/SiC的界面扩散过程、六角形凹坑的形成机制以及SBI形成机理,主要研究成果如下:DFT计算表明,Ni/4H-SiC（0 0 0 1）异质界面在四面体间隙（T4）结合是最有利的。其中界面间距为1.47（?）,界面能为-2.73 e V,表明界面结合是化学性的。结构变化、差分电荷密度以及bader电荷计算结果一致表明,Ni导致SiC衬底电子更离域化,并且SiC最表面的Si-C键削弱而底部加强。我们还采用了Climbing image Nudged Elastic Band（CI-NEB）方法详细计算了界面扩散过程,发现了界面处Ni-Si循环扩散机制和层层扩散的机制,这表明,随着扩散发生,Si扩散势垒会逐渐降低,并且扩散优先发生在界面从而层层进行。另外,在不同的点缺陷体系中,VC缺陷对扩散最为有利,使得初始循环扩散的势垒降低0.51 e V。基于循环扩散的特点,在紧束缚近似（TB）下,只考虑了扩散区域对近邻的影响,计算了所有扩散类型,并考虑了点缺陷促进下的层层扩散。进一步采用k MC方法模拟了600℃凹坑的形成。模拟发现,凹坑的六个边总是两两平行于[2-1-1 0]、[-1-1 2 0]、[-1 2-1 0]三个晶向,而缺陷浓度达到1018cm-3后,500 nm宽的凹坑深度可达20 nm。另一方面,通过焓变和反应速率模拟了异质凹坑界面热传导过程,发现凹坑处的热传导不均匀,凹坑底部温度比界面处约提高了7.5 K。这表明点缺陷和热传导不均匀都有益于凹坑的形成。在电子层次上,计算了凹坑生长过程中特殊结构的界面局域电荷密度（LDOS）,发现界面处C悬挂键会提供更多的表面态（包括施主表面态和受主表面态）,并且费米能级附近C的2p（px和py）成键轨道与Ni的3d轨道杂化,进一步导致施主表面态增加,这意味着界面处Si大量扩散进入Ni后,势垒高度将由禁带宽度和表面势决定。此外,大量C原子在界面处石墨化后,与SiC化学键合后会产生类似的效果,进而降低了肖特基势垒。