以半导体硅为主要成分的材料具有独特的物理化学性质,在微电子工业中有被广泛的应用。硅碳混合团簇,由于其组成、结构及性质上的多样性,在电子技术、材料科学、化工催化等领域具有潜在的应用价值。随着SiC在核电站核反应堆包覆燃料颗粒中的应用,硅碳团簇的结构和电子性质也成为理论和实验研究的重要方向之一。本文中,采用密度泛函理论的杂化密度泛函方法(DFT–B3LYP),对富碳的硅碳二元团簇C9Sin (n=1–5)进行了系统的理论研究,确定了团簇的稳定几何构型;通过对结合能,二次差分能的计算,分析了团簇的相对稳定性。在每个尺度最稳定几何结构的基础上,对其电子特性如:绝热电离势,和电子亲合势,自然成键轨道以及红外光谱性质等进行了深入分析。主要结论如下:(1)当碳团簇中掺杂的硅原子的数目增加时,团簇的几何构型发生显著变化。随着尺度的增长,C9Sin团簇的结构由线性转变为平面,再转变为三维立体结构。我们得到的所有稳定的C9Sin团簇结构都表明碳原子主要处于结构的中央形成碳核,而硅原子则围绕在碳核的周围。(2)C9Sin团簇的结合能计算表明,碳原子数目固定时,随着硅原子数目的增多,团簇的稳定性呈现递减的趋势。团簇结构中,C?C键比Si?C键和Si?Si键更加稳定,C?C键在稳定团簇结构中起主导作用。(3)在C9Sin(n=1–5)中,硅原子都带有不同程度的正电荷,与之相邻的碳原子显示负电性,使得Si?C键具有一定的离子键特性。