本文主要研究内容
作者汪明磊（2019）在《稀土掺杂过渡金属硫族化合物及其异质结构的研究》一文中研究指出：随着集成电路技术的不断发展,人们所研究的材料尺寸也在不断减小,以石墨烯为代表的二维纳米材料引起了研究者们的广泛关注。从单层石墨烯被成功机械剥离出来后,二维半导体材料的研究进入到一个崭新的阶段,但是由于本征石墨烯是零带隙,其开关电流比很小,为了发挥石墨烯的优良特性,需要对其带隙进行调节,但这会在一定程度削弱其他特性,并且这种调节并不容易实现。在这之后,以黑磷、过渡金属硫族化合物、六方氮化硼等为代表的新型类石墨烯二维材料引起了研究热潮,被广泛应用于各种器件。其中,过渡金属硫族化合物不仅像石墨烯一样能通过剥离得到超薄单层,并且随着其层数的降低,带隙值逐渐增大,单层结构的带隙值在1eV-2eV之间,这使得它非常合适应用于光电材料中。本文在基于密度泛函理论的广义梯度近似下,采用第一性原理平面波赝势方法,对MoSe2和WSe2这两种二维过渡金属硫族化合物的相关电学和光学特性进行了研究,并通过稀土元素掺杂的方法对MoSe2和WSe2进行了改性,探讨了稀土元素掺杂对材料特性的影响;建立了MoSe2-WSe2、MoSe2-CrSe2和WSe2-CrSe2三种异质结结构,分析了异质结结构、材料等因素对其电子结构、电学性质与光学性质的影响,得到的主要结论如下:（1）首先计算分析稀土元素La、Ce、Nd替位掺杂前后MoSe2和WSe2晶格参数和所受应力的变化,三种稀土元素掺杂后掺杂原子周围的原子间键长比本征结构都有所增大,键角则有所减小,变化程度与掺入的稀土元素原子和被替代原子半径差成正比,所有结构受到的应力值相对于掺杂前都有明显的增大。其次计算了掺杂前后的能带结构和态密度,发现掺杂后材料的带隙值相比本征结构明显减小并表现出P型半导体的性质,表明稀土元素掺杂都是受主型掺杂,同时材料的导电性增强。最后计算了材料的光学特性,稀土元素掺入后,在可见光和近红外区域,MoSe2和WSe2的吸收系数值增大,反射率值减小,同时出现红移,增强了材料在可见光和近红外光区的应用。（2）首先通过计算三种异质结不同构型的形成能得到了最稳定的原子堆叠结构。然后计算了三种异质结结构的能带和态密度,发现在构成异质结之后材料的带隙值明显降低,而且此时材料仍然保持了直接带隙的特点,有利于电子从价带到导带的跃迁,增强了材料的导电性。通过布居分布发现在这三种异质结结构内部均形成了内建电场,有助于光生电子-空穴对的分离,增强其在光电子器件上的应用。最后通过对异质结光学性质的计算发现吸收系数和光电导在可见光及近红外区均有所增强,且发生了红移,增强了其在光电设备领域的应用。
Abstract
sui zhao ji cheng dian lu ji shu de bu duan fa zhan ,ren men suo yan jiu de cai liao che cun ye zai bu duan jian xiao ,yi dan mo xi wei dai biao de er wei na mi cai liao yin qi le yan jiu zhe men de an fan guan zhu 。cong chan ceng dan mo xi bei cheng gong ji xie bao li chu lai hou ,er wei ban dao ti cai liao de yan jiu jin ru dao yi ge chan xin de jie duan ,dan shi you yu ben zheng dan mo xi shi ling dai xi ,ji kai guan dian liu bi hen xiao ,wei le fa hui dan mo xi de you liang te xing ,xu yao dui ji dai xi jin hang diao jie ,dan zhe hui zai yi ding cheng du xiao ruo ji ta te xing ,bing ju zhe chong diao jie bing bu rong yi shi xian 。zai zhe zhi hou ,yi hei lin 、guo du jin shu liu zu hua ge wu 、liu fang dan hua peng deng wei dai biao de xin xing lei dan mo xi er wei cai liao yin qi le yan jiu re chao ,bei an fan ying yong yu ge chong qi jian 。ji zhong ,guo du jin shu liu zu hua ge wu bu jin xiang dan mo xi yi yang neng tong guo bao li de dao chao bao chan ceng ,bing ju sui zhao ji ceng shu de jiang di ,dai xi zhi zhu jian zeng da ,chan ceng jie gou de dai xi zhi zai 1eV-2eVzhi jian ,zhe shi de ta fei chang ge kuo ying yong yu guang dian cai liao zhong 。ben wen zai ji yu mi du fan han li lun de an yi ti du jin shi xia ,cai yong di yi xing yuan li ping mian bo yan shi fang fa ,dui MoSe2he WSe2zhe liang chong er wei guo du jin shu liu zu hua ge wu de xiang guan dian xue he guang xue te xing jin hang le yan jiu ,bing tong guo xi tu yuan su can za de fang fa dui MoSe2he WSe2jin hang le gai xing ,tan tao le xi tu yuan su can za dui cai liao te xing de ying xiang ;jian li le MoSe2-WSe2、MoSe2-CrSe2he WSe2-CrSe2san chong yi zhi jie jie gou ,fen xi le yi zhi jie jie gou 、cai liao deng yin su dui ji dian zi jie gou 、dian xue xing zhi yu guang xue xing zhi de ying xiang ,de dao de zhu yao jie lun ru xia :（1）shou xian ji suan fen xi xi tu yuan su La、Ce、Ndti wei can za qian hou MoSe2he WSe2jing ge can shu he suo shou ying li de bian hua ,san chong xi tu yuan su can za hou can za yuan zi zhou wei de yuan zi jian jian chang bi ben zheng jie gou dou you suo zeng da ,jian jiao ze you suo jian xiao ,bian hua cheng du yu can ru de xi tu yuan su yuan zi he bei ti dai yuan zi ban jing cha cheng zheng bi ,suo you jie gou shou dao de ying li zhi xiang dui yu can za qian dou you ming xian de zeng da 。ji ci ji suan le can za qian hou de neng dai jie gou he tai mi du ,fa xian can za hou cai liao de dai xi zhi xiang bi ben zheng jie gou ming xian jian xiao bing biao xian chu Pxing ban dao ti de xing zhi ,biao ming xi tu yuan su can za dou shi shou zhu xing can za ,tong shi cai liao de dao dian xing zeng jiang 。zui hou ji suan le cai liao de guang xue te xing ,xi tu yuan su can ru hou ,zai ke jian guang he jin gong wai ou yu ,MoSe2he WSe2de xi shou ji shu zhi zeng da ,fan she lv zhi jian xiao ,tong shi chu xian gong yi ,zeng jiang le cai liao zai ke jian guang he jin gong wai guang ou de ying yong 。（2）shou xian tong guo ji suan san chong yi zhi jie bu tong gou xing de xing cheng neng de dao le zui wen ding de yuan zi dui die jie gou 。ran hou ji suan le san chong yi zhi jie jie gou de neng dai he tai mi du ,fa xian zai gou cheng yi zhi jie zhi hou cai liao de dai xi zhi ming xian jiang di ,er ju ci shi cai liao reng ran bao chi le zhi jie dai xi de te dian ,you li yu dian zi cong jia dai dao dao dai de yue qian ,zeng jiang le cai liao de dao dian xing 。tong guo bu ju fen bu fa xian zai zhe san chong yi zhi jie jie gou nei bu jun xing cheng le nei jian dian chang ,you zhu yu guang sheng dian zi -kong xue dui de fen li ,zeng jiang ji zai guang dian zi qi jian shang de ying yong 。zui hou tong guo dui yi zhi jie guang xue xing zhi de ji suan fa xian xi shou ji shu he guang dian dao zai ke jian guang ji jin gong wai ou jun you suo zeng jiang ,ju fa sheng le gong yi ,zeng jiang le ji zai guang dian she bei ling yu de ying yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自安徽大学的汪明磊，发表于刊物安徽大学2019-07-03论文，是一篇关于二维材料论文,过渡金属硫族化合物论文,掺杂论文,异质结论文,安徽大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自安徽大学2019-07-03论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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