为了考察硼硅(B-Si)共掺杂对金刚石薄膜的晶体结构和电子结构作用,本文采用第一性原理计算和微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)实验制备的方法,对硼硅共掺杂金刚石晶粒的形成能和硼硅共掺杂金刚石薄膜制备进行了研究。在理论计算方面,运用第一性原理计算的方法分别计算了Si置换掺杂、B置换掺杂和B-Si共掺杂金刚石的形成能和能带,不同价态和不同浓度的Si置换掺杂和B置换掺杂金刚石的形成能,不同空位的B置换掺杂和B-Si共掺杂金刚石的形成能,掺杂浓度为1.61%硼掺杂金刚石的离化能,并且延申计算了B置换掺杂进入碳化硅(SiC)的形成能和能带。在实验制备方面,在纳米种子溶液预处理基片上制备了金刚石薄膜的基础上,以四甲基硅烷和乙硼烷为掺杂源进行了B-Si共掺杂金刚石薄膜的制备,并通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)进行了表征。通过计算和实验,得到以下结果:计算结果表明,硼原子可以置换进入金刚石晶粒。硼原子掺入后,使金刚石由间接带隙变为直接带隙,并显示出p型半导体特性。在化学气相沉积工艺中硅原子难以进入金刚石晶粒。当硼硅共掺杂金刚石薄膜生长时可能出现金刚石和碳化硅两相,硼原子会倾向于进入金刚石相。实验结果表明,硼硅共掺杂金刚石薄膜可以采用化学气相沉积(CVD)方法进行制备。该薄膜的检测结果显示,硅掺杂金刚石薄膜显示出硅掺杂确实具有使金刚石晶粒纳米化的作用,硼具有很强的结晶强化作用。过量的硼掺杂会造成掺杂金刚石薄膜晶粒粗大和薄膜粗糙度增加。