為了解VC 薄膜生長過程，通過第一性原理方法，對C(和V) 原子在VC 晶體表面和晶體內部的遷移情況進行了計算。結果顯示，C( 和V) 的單原子在VC 晶體表面格點位置具有最低的系統能量，此時，C 原子的活動性仍較強，其遷移激活能僅為0.08 eV，而V 原子由穩定的格點位置遷移則有較大阻力，激活能為2.48 eV; 在VC 晶體內部，C 和V 原子在(111) 層面內遷移的激活能分別為3.34 和4.30 eV，層間激活能分別為2.93 和3.64 eV，表明它們在晶內的遷移極為困難。結合此結果，對VC 薄膜的制備參數進行了討論。

　　VC 是硬度最高的過渡金屬碳化物之一。VC 薄膜所具有的高硬度、低摩擦系數、低導熱率和高耐蝕性等優異性能，展示出在現代工業中的廣闊應用前景。VC 薄膜的制備技術已得到很多研究，如在反應磁控濺射中，隨著CH4分壓的升高，可獲得不同碳含量的碳化釩薄膜，可能出現的成分有V，V2C，VC 及VC 與C 等，采用VC 復合靶和電子束蒸發的方法也可制備出單相NaCl 結構的VC 薄膜，其中基片預溫度對薄膜結構和性能的影響甚微。文獻也發現，濺射氣壓和基片溫度這兩個最重要的工藝參數對薄膜微結構與力學性能改善的作用有限，而通過調整陶瓷靶的成分則可以在較大的范圍內明顯改變薄膜的成分和微結構，并獲得結晶程度和硬度均較高的單相VC 薄膜。

　　從原子尺度上深入了解沉積原子吸附、擴散和化合的過程對揭示碳化物薄膜的形成和生長規律非常重要，而這一方面的研究尚不充分。本文采用第一原理計算的方法研究了C 和V 原子在NaCl 結構VC 表面和晶體內部(111) 面上的遷移條件，并在此基礎上討論了工藝參數對薄膜生長的影響。

　　第一性原理的計算表明:

　　(1) 在VC(111) 表面上從hcp-HL 向fcc-HL 遷移時，C 原子的遷移激活能為0.8 eV，V 原子為2.48eV，表明在薄膜生長面的穩定位置上時C 仍具很高的遷移能力，而V 原子則難以遷移。

　　(2) 在VC 晶體內時，C 原子在(111) 層內遷移激活能為3.34 eV，層間遷移激活能為2.93 eV，V 原子的(111) 層內遷移為激活能4.30 eV，層間遷移激活能為3.64 eV，表明C，V 原子在晶格內部都難以擴散。

　　(3) 在此基礎上討論了類石墨結構形成，對沉積溫度和C/V 比例幾種制備參數的影響進行了分析。