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本论文采用基于密度泛函理论(DFT)的计算模拟软件(Materials Studio)中的CASTEP模块，利用第一性原理几何优化和分子动力学两种方法，对SiC-CDC，ZrC-CDC和TiC-CDC形成过程中各阶段表面碳原子结构形貌及电子结构的变化规律进行了研究。计算结果表明，经过结构弛豫，三种碳化物表面的晶体结构变化不大且表面未发生重构现象，弛豫过程只影响结构最顶部的两层，并未深入构型内部。随着三种碳化物表面金属原子的逐层移除，相应的衍生碳结构表面发生了显著的变化。最终SiC-CDC和TiC-CDC中原始层中的C原子分为两层，而ZrC-CDC结构中未见C原子分层。SiC-CDC形成过程中C原子直接向下方坠落，最终形成规整的六边形，俯视图呈平面片层石墨烯结构，而ZrC-CDC俯视图呈弧度很小曲线，TiC-CDC俯视图呈不光滑的大波浪状。由布居分析可知三种碳化物衍生碳层面方向均是以键合力极强的共价键结合起来的，垂直层面方向由较弱的分子间作用力结合。通过能带结构和电子态密度分析可知，SiC(111)具有半导体特性，ZrC(110)和TiC(110)表现出金属性质，逐层移除金属原子后形成的衍生碳结构都具有金属性质，可见，三种碳化物衍生碳结构具有一定的导电性。SiC在600，800，900℃三种氯化温度下逐步形成SiC-CDC过程的结果表明：从结构表面逐层移除Si原子，Si、C原子向体内偏移，且Si原子弛豫幅度最大。随着氯化温度的升高，弛豫程度变得剧烈，所得SiC-CDC结构也由无序碳逐渐向石墨转化。在600℃时SiC-CDC主要为无序碳结构，800℃时呈短条卷曲的链状结构，当温度达到900℃时，尽管还没有形成规则的蜂窝状，但有形成六元环结构的趋势。由能带分析可知，随着温度的升高，碳化硅衍生碳仍然显示金属特性，表现出一定的导电性。由态密度分析知，仅改变温度与计算方法，而不改变原子结构时，构型态密度几乎不发生改变，故未去除原子的构型基本保持不变。但随着原子移除层数的增加，构型态密度图变化较明显。