硅是地球上含量最多的元素,并且单晶硅是电子器件的主要原材料。随着纳米技术的发展,硅纳米结构的特性也成为了半导体纳米结构应用基础研究的重要课题。结构被氧化在硅的加工工艺中是一个无法避免的问题。随着结构尺度的减小,氧化层对其性能的影响变得愈发重要。本文从理论计算出发,系统研究了表面氧化的硅纳米结构的力学性能及温度对力学性能的影响,论文的工作主要有以下三部分:（1）基于硅纳米薄膜的半连续体模型,利用Keating形变势研究了表面氧化的掺磷硅纳米薄膜的杨氏模量。研究结果显示,表面氧化的硅纳米薄膜杨氏模量与它的厚度呈反比关系,即杨氏模量会随着厚度的减小不断递增,最后趋于定值;相比于表面没有氧化层的硅纳米薄膜,表面有氧化层的硅纳米薄膜杨氏模量更高,研究结果表明氧化层的存在增加了硅膜的杨氏模量,并且随着氧化层的厚度增加,硅纳米薄膜的杨氏模量也增加。（2）基于非谐Keating形变势,用理论方法计算了局域温度下表面有氧化层的硅纳米薄膜的杨氏模量,并研究了局域温度下氧化层数目对杨氏模量的影响。研究结果表明,硅纳米薄膜的杨氏模量与温度成反比,即杨氏模量随温度的升高而不断降低。并且随着氧化层数量的递增,硅纳米薄膜的杨氏模量也逐渐递增。同时当硅纳米薄膜厚度方向大小相近或晶胞层数相同时,表面有氧化层的硅纳米薄膜的杨氏模量大于纯硅纳米薄膜的值,即氧化层的存在导致硅纳米薄膜的杨氏模量增加。（3）研究了表面有氧化层的硅纳米梁的谐振频率,并讨论了谐振频率对尺寸的依赖性。研究结果表明,纯硅纳米梁的谐振频率与表面有氧化层的硅纳米梁有很大不同,前者的谐振频率大于后者。除此之外,纳米梁的尺寸对振动行为有很大的影响,谐振频率随着尺寸的增加单调递增。最后我们结合非谐Keating形变势模型,研究了温度对振动特性的影响。并将这些计算结果与分子动力学（MD）模拟的结果进行了比较。