硅是现今社会研究得非常广泛的一种半导体材料。近些年来对H/Si体系的研究越来越热，主要是因为H/Si体系材料(如：氢化不定形硅和氢化多孔硅等等)不仅在二极管、太阳能电池和探测器等电子设备中得到了越来越广泛的运用。而且还被广泛用于信息、能源、医学、环境等领域，它已经成为新世纪具有战略性意义的新材料。所以，H/Si体系材料自然而然地成为当今人们研究的热点。由于实验条件限制暂时无法通过实验方法获得精确的H/Si表面微观结构。理论计算已成功地用于研究固体表面原子、电子结构，而且已经成为了研究H/Si表面材料的一种重要的研究方法。通过计算机对该材料进行理论模拟和计算，可以从分子水平上得到该材料的微观信息，不仅可为实验结果提供理论支持而且可为H/Si表面新材料的开发和利用提供理论依据和实验指导。 本论文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似(GGA)平面波超软赝势法，建立了H/Si表面模型和氧气在H/Si表面的吸附模型，计算研究了氢终端的硅表面的几何结构和电子特性以及氧气在H/Si表面的吸附过程。主要内容和结论如下： 1、对新鲜多孔硅(001)表面的几何结构和电子特性进行理论研究。计算得到氢化多孔硅(001)表面几何结构Si-H键长为0.148nm、H-Si-H键角为106°。再通过原子布居数、电子密度图分析得到了氢化多孔硅表面原子的电子特性。 2、对Si(001)-(2×2×1)：H表面结构进行弛豫计算并对该表面进行电子结构分析，结果表明弛豫作用使得电子从第一层硅原子转移到了第二层硅原子上，有助于负电性强的氧气分子的吸附。并建立了Si(001)-(2×2×1)：H表面O2吸附的理论计算模型。且对O2在Si(001)-(2×2×1)：H表面吸附的定点吸附能进行了计算，我们获得了Si(001)-(2×2×1)：H表面O2的最佳吸附位置。计算结果表明吸附后的反应产物应为Si=0和H2O，从理论上支持了D.Kovalev等人提出反应机制。本工作为进一步研究更为复杂的多孔硅表面O2吸附奠定了基础。