由于半金属铋具有较强的抗磁性、较低的载流子密度、较高的载流子迁移率、高电阻率以及高霍尔系数等性质,铋金属薄膜作为高性能传感器的研发受到广泛的关注,本文从厚度和温度两方面对铋薄膜表面特性方面进行了全面的研究。主要结论是:基于第一性原理计算方法研究了厚度对（001）和（012）取向铋薄膜稳定性、相变及导电性的影响。计算结果表明:1)随着厚度的增加,（001）取向铋薄膜稳定性增强,且薄膜偶数层稳定性优于奇数层;2)（012）取向铋薄膜稳定性随着厚度的增长降低,且在层数为4时,表面能与偶数层（001）取向的薄膜相当,预示二者在该厚度时较易发生相变,分析认为与薄膜加厚过程中表面态的影响有关。3)随着厚度的增加,（001）和（012）取向的铋薄膜表现出从半导体转变为金属的特性。基于第一性原理分子动力学方法研究了温度对（001）和（012）取向铋薄膜稳定性以及相变的影响。计算结果表明:1)随着温度升高,（001）和（012）取向薄膜的稳定性降低,且薄膜（001）取向偶数层稳定性强于（001）取向奇数层和（012）取向;2)在T=400K附近,（001）取向奇数层与（012）取向薄膜稳定定性相当,预示二者在该温度时较易发生相变,且（001）取向偶数层也在这个温度发生相变;3)对几何结构的进一步分析揭示了随着温度的升高,表面能,原子平均能和原子热力学行为之间的关系。