金刚石具有许多传统半导体材料所无法比拟优异性质，如高硬度、高热导率、高载流子迁移率、高击穿电场、抗辐射、耐腐蚀等等，因而有巨大的电子学应用前景。但是在室温下，金刚石是一种有5.50 eV带隙的绝缘体。如何通过掺杂来调控其导电性是人们一直以来努力的方向。由于金刚石结构紧密，只有为数不多的几种元素可以掺杂到足够高的浓度，硼是其中实现的最成功的一种。最近的实验发现高浓度掺硼的金刚石具有超导电性使人们对这种掺杂的材料产生了更大的研究兴趣。　　利用外延生长技术制备出的大面积优质金刚石薄膜为提高金刚石的导电性及超导电性奠定了重要基础。目前对掺硼金刚石薄膜超导电性的实验研究表明，超导电性与薄膜的生长取向有密切的关系。在相同的掺杂浓度下，(111)薄膜的超导电性要明显优于(100)薄膜。在进一步增大掺杂浓度时，(111)薄膜超导电性的提高也更显著。对这一现象背后的物理机制人们还没有清楚地理解。　　本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对金刚石表面附近的两种硼杂质构型——硼单体和硼二聚体进行了比较研究。研究结果表明，在清洁的(100)面，硼二聚体的形成比硼单体的形成更有利，而这种硼二聚体的杂质构型对金刚石的导电性没有贡献。因此，在高浓度掺杂下(100)面会有大量的无效硼杂质形成。根据进一步的电子结构分析，本文提出了一种解释上述结果的物理机制:在2xl再构的(100)表面，电子是成对关联的。这种表面电子的成对关联效应促进了硼二聚体的形成。而在清洁的(111)面，由于表面再构并没有使电子成对关联，所以硼单体的形成更加有利，掺杂效率自然比(100)面高。此外，本文的计算还证明氢的吸附可以影响表面电子的成对关联从而影响硼二聚体的形成。因此，调节薄膜生长环境中的氢含量可以作为一种有效优化和控制硼掺杂的手段。本论文的研究工作充分说明了表面再构对半导体掺杂的重要影响。