碳化硅（SiC）作为一种具有宽带隙和高频的第三代半导体材料,具有无毒无污染、原料丰富易得、制备成本低等优点,引起了相关研究人员的广泛关注。目前SiC在自旋电子学、气体传感器、激光材料、基体生长以及稀磁半导体等方面具有广泛的应用前景。本文基于密度泛函（DFT）理论,研究了在具有掺杂缺陷情况下块体3C-SiC的磁性与光学性质;又接着研究了层状SiC对气体小分子（CH4,CO）的吸附,得到的结果如下:（1）研究了Cr,Fe,Mn,Co单掺3C-SiC和（Cr,Fe）、（Mn,Co）共掺3C-SiC的电子结构和磁性能。计算结果显示:掺杂原子的半径与体系的晶格畸变是有关联的;单个原子的磁矩是由掺杂原子的自由电子个数决定的;对于共掺形成Cr:3d-C:2p-Fe:3d态耦合链,即磁性来源于Cr:3d,Fe:3d和C:2p态之间的强杂化。而（Mn,Co）共掺杂3C-SiC的铁磁性来源是由相邻的C原子与Mn和Co原子之间的p-d杂化引起的。另外引入VSi这一缺陷,发现其对（Mn,Co）掺杂的铁磁影响不大,但会增强（Cr,Fe）共掺杂体系的铁磁稳定性。（2）通过对Cr、Fe、Mn、Co掺杂以及（Cr,Fe）、（Mn,Co）共掺3C-SiC体系的电子结构以及光学性能进行计算,得到结论如下:在单掺杂后体系的带隙值中,掺杂原子最外层电子决定带隙值的变化。而对于共掺杂体系,由于在禁带区被很多杂质能级占据,材料电导率得到显著提高未见有带隙出现。对于掺杂体系的光学性质,相对与本征体系,掺杂体系的静介电函数较高,而且其介电常数也提高了。在光学吸收与损耗方面,掺杂体中Cr掺杂不仅具有较好的光吸收能力,而且光学损耗较低且低于本征体系。（3）研究了不同层数SiC（111）表面对CH4、CO吸附的影响。研究发现,CH4分子吸附在三层SiC（111）的表面时吸附效果最好,其吸附方式为物理吸附。而CO分子吸附在SiC（111）表面时,CO分子的O原子吸附在紧邻表面Si位点的正上方时最稳定,吸附能为-1.24 e V,吸附距离为1.32?,为化学吸附。Mulliken分布和DOS分布的研究表明,CO分子的吸附可以改变SiC（111）表面的电学性能。因此,与单层和双层SiC（111）吸附相比,三层SiC（111）的吸附能普遍较大,表明CH4、CO分子容易吸附在三层SiC（111）表面。图30幅,表11个,参考文献104篇。