本文利用分子动力学方法和模拟退火技术研究了6H-SiC晶体表面graphene量子结构的形成过程。研究表明，当6H-SiC(0001)表层硅原子被蒸发掉后，剩余的碳原子能够通过其自组织过程生成局域的单原子层graphene量子结构。Graphene在6H-SiC(0001)上的生长与结构形貌演化主要取决于退火温度和表面碳原子的覆盖程度。当退火温度高于1450K时，6H-SiC(0001)表面蒸发掉两层硅原子后剩余的碳原子经历了由类金刚石结构相到石墨相结构的转变，并形成较有序的单原子层graphene结构。6H-SiC(000(1))表面的碳原子也能够通过其自组织过程生成稳定的局部单原子层graphene结构，其生长和结构形貌演化同样取决于退火温度和表面碳原子的覆盖程度，其碳化温度符合实验测量值，但低于6H-SiC(0001)表面的碳化温度。此外，我们研究了表面残余硅原子和退火速率等因素对graphene结构生长的影响，并分析了所生长的graphene量子薄膜的原子键结构和热稳定性等性质。　　 采用分子动力学方法研究了SiC和Si晶体表面graphene量子薄膜及graphene纳米条带的结构形貌，从原子尺度展现了graphene量子结构的褶皱行为。研究表明，SiC晶体表面的graphene量子结构展现出两种不同的褶皱行为。在室温或更低温度环境下，graphene薄膜和条带均展现出周期性的褶皱行为，其纳米尺度的褶皱周期约为12.3(A)；在高温环境下，graphene则表现出随机性的褶皱行为，其褶皱结构的最大幅度约18(A)，最大高度约1(A)左右。晶体表面graphene的这种随机褶皱结构的尺寸远小于无衬底悬浮状态下graphene所展现的褶皱结构的尺寸，其形成机制也不同于悬浮状态的graphene。研究表明，graphene与基底晶体表面原子的晶格匹配是引起晶体表面graphene结构展现周期性褶皱行为的主要因素。不同的晶体表面将引起graphene的不同褶皱行为。此外，衬底温度、结构尺寸等因素对graphene薄膜和条带的褶皱行为也具有重要影响。　　 利用第一性原理初步研究了6H-SiC(0001)表面graphene量子结构的形成机制。利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法，对6H-SiC(0001)与6H-SiC(000(1))理想面及√3×√3-SiC(0001)重构面吸附碳原子的稳定结构进行了分析研究，并以此为基础探讨了√3×√3-SiC(0001)重构表面上graphene量子结构生长初期的模式和机制。