氮化铝（AlN）半导体薄膜具有能带间隙宽（6.2eV）、化学键能强、导热性能好以及热膨胀系数小等特点,广泛应用于蓝光LED和紫外光电器件的制备;同时由于与氮化镓（GaN）的晶格失配小、热膨胀系数相似,故常作为GaN等异质外延生长的缓冲层。在AlN的金属有机气相外延（Metalorganic Vapor Phase Epitaxy,MOVPE）生长中,反应前体同时通入反应器中,并在高温衬底上发生分解吸附。因此了解气相产物在表面的共吸附机理至关重要。前人对AlN表面反应的研究,主要针对粒子的单独吸附而忽略了两种粒子的共吸附。本文针对含N粒子和含Al粒子在AlN的MOVPE生长中共吸附进行量子化学计算研究,目的是进一步了解AlN表面反应的机理,进而提高AlN-MOVPE过程的薄膜生长速率和质量。根据前人的研究结果,AlN-MOVPE气相中稳定的含Al粒子主要为单甲基铝（MMAl）、二甲基铝氨（DMAlNH₂）和三氨基铝（Al（NH₂）₃）,含N粒子为氨（NH₃）,而稳定的AlN生长面为AlN（0001）-Al面。因此在模拟计算中,分别考虑三组表面反应前体:NH₃和MMAl、NH₃和DMAlNH₂、NH₃和Al（NH₂）₃分别在理想、H覆盖及NH₂覆盖的AlN（0001）-Al面的共吸附。通过对吸附后的表面吸附位、吸附能、Mulliken化学键布居、分波态密度及原子电子密度差等进行对比分析,探索不同的含Al粒子与NH₃在表面共吸附时的基本规律。主要结论如下:（1）MMAl、DMAlNH₂及Al（NH₂）₃与NH₃在各表面进行共吸附时,在理想表面具有吸附能相似的稳定吸附结构,表明不同含Al粒子与NH₃在理想表面进行共吸附时具有相同的吸附趋势。（2）NH₃和DMAlNH₂、NH₃和Al（NH₂）₃在各表面进行共吸附时具有相似的吸附情况,既均易吸附在理想和H覆盖表面,而不易在NH₂覆盖表面进行吸附,且在NH₂覆盖表面进行共吸附时,仅发生粒子间的成键反应而不与表面原子发生吸附反应,因此当气相产物中的含Al粒子以DMAlNH₂和Al（NH₂）₃为主时应避免NH₂覆盖表面的出现。（3）相比于NH₃和DMAlNH₂、NH₃和Al（NH₂）₃在三种表面的共吸附NH₃和MMAl具有不同的吸附趋势。NH₃和MMAl在理想、NH₂覆盖表面具有相同的吸附趋势,但其更易吸附在H覆盖表面（其吸附能约为理想、NH₂覆盖表面的15倍）,因此在富H条件下可通过控制外界条件使得气相产物中的含Al粒子以MMAl为主。（4）共吸附时粒子将同时受到表面原子和粒子间的共同作用,此时粒子通过共吸附得到的结构并不一定比其单独吸附时更稳定。如NH₃和DMAlNH₂、NH₃和Al（NH₂）₃在NH₂覆盖表面时的共吸附就不利于薄膜的生长。