本文主要研究内容
作者豆艳梅（2019）在《低维磷基/锗基材料第一性原理的研究》一文中研究指出：在石墨烯的问世将人类的科学研究带进了二维世界之后,越来越多的二维材料在实验中获得。受实验室成功合成类石墨烯结构双层二氧化硅（bilayer silica）薄膜材料的启发,通过第一性原理计算,探索了类石墨烯双层二氧化锗（bilayer GeO2）薄膜材料的晶体结构和电子性质。除此之外,通过粒子群搜索构建了另外两种更为稳定的二维锗基氧化物（4-GeO2和6-GeO2）薄膜材料。研究结果表明,这三种二维锗基氧化物都属于宽带隙的半导体,通过声子色散曲线和分子动力学模拟的计算均可证明研究的三种材料是稳定的。对于宽带隙半导体,对比这三种材料的带隙,带隙最小的类石墨烯的bilayer GeO2材料在太阳能电池中可用做发光的结构,而带隙最大的6-GeO2可做为太阳能电池的电极材料;在光学性质方面,类石墨烯的bilayer GeO2和4-GeO2材料在x和y方向上表现出非常相似的光学吸收特征,并且发现介电函数的虚部和吸收光谱均与能带结构图显示出一致的带隙。除此之外,在深紫外区光吸收较强,说明了其作为紫外光学探测器的可能性;二维6-GeO2材料,在y方向的迁移率可达1.2×104cm2V-1s-1,略小于石墨烯。另外两种结构的载流子迁移率也相对较高(MoS23.0 cm2V-1s-1)。研究的三种带隙合适的锗基氧化物材料具有稳定性好、载流子迁移率高、吸光性好等特性,在电子、光电子等领域具有广阔的应用前景。另一方面从热点材料磷烯出发,在粒子空间群的基础上,结合第一性原理的计算,在若干个x/y比值二维单分子层结构中,选定了比值x/y=1:1和1:2的四种稳定结构薄膜。研究结果显示,这些新颖结构的单分子层还具有独特的电子特性,其中,Pmc21-SnP2结构的单分子层薄膜可以通过空穴掺杂实现由非磁性转变为铁磁性,且Pmc21-SnP2结构的单分子层薄膜是一种面内弹性各向异性的类-直接带隙半导体,沿kb方向具有高达800 cm2V-1s-1的高电子迁移率,这些发现拓展了二维SnxPy结构在纳米电子领域的潜在应用,为电子和光电子领域的发展提供了新的思路。除了合成化合物,还对磷烯卷叠成的一维纳米管进行了研究。APNTs纳米管材料是具有较小的间接带隙的半导体材料,研究了尺寸效应（尺寸越大带隙越小）、应变效应和掺杂杂质原子对一维磷基纳米管电子性能的影响。带隙可以被规律性的调节且通过应变调节可以覆盖红外光的整个范围,是红外光器件制备的备选材料。研究表明,尺寸效应对APNTs纳米管的影响比较明显,猜想尺寸若不断增大纳米管最终会实现从半导体到金属性质的转变。除此之外,掺杂杂质原子后,APNTs纳米管体系的电子能带结构完成了的半导体-金属-半导体-金属的规律性变化。因而,小带隙的可调性、显著的应变效应、尺寸效应和掺杂效应使APNTs在纳米级薄膜效应晶体管、红外探测器和应变传感器等领域具有广阔的应用前景。最后,研究了掺杂杂质原子后双层磷烯纳米面的电子性质和能带结构,研究表明掺杂原子电子数为奇数的体系保持了原始半导体性质,而价电子数为偶数的掺杂原子使体系具有金属性质。研究结果将为磷烯在纳米电子器件中的应用开创了新的方向。
Abstract
zai dan mo xi de wen shi jiang ren lei de ke xue yan jiu dai jin le er wei shi jie zhi hou ,yue lai yue duo de er wei cai liao zai shi yan zhong huo de 。shou shi yan shi cheng gong ge cheng lei dan mo xi jie gou shuang ceng er yang hua gui （bilayer silica）bao mo cai liao de qi fa ,tong guo di yi xing yuan li ji suan ,tan suo le lei dan mo xi shuang ceng er yang hua du （bilayer GeO2）bao mo cai liao de jing ti jie gou he dian zi xing zhi 。chu ci zhi wai ,tong guo li zi qun sou suo gou jian le ling wai liang chong geng wei wen ding de er wei du ji yang hua wu （4-GeO2he 6-GeO2）bao mo cai liao 。yan jiu jie guo biao ming ,zhe san chong er wei du ji yang hua wu dou shu yu kuan dai xi de ban dao ti ,tong guo sheng zi se san qu xian he fen zi dong li xue mo ni de ji suan jun ke zheng ming yan jiu de san chong cai liao shi wen ding de 。dui yu kuan dai xi ban dao ti ,dui bi zhe san chong cai liao de dai xi ,dai xi zui xiao de lei dan mo xi de bilayer GeO2cai liao zai tai yang neng dian chi zhong ke yong zuo fa guang de jie gou ,er dai xi zui da de 6-GeO2ke zuo wei tai yang neng dian chi de dian ji cai liao ;zai guang xue xing zhi fang mian ,lei dan mo xi de bilayer GeO2he 4-GeO2cai liao zai xhe yfang xiang shang biao xian chu fei chang xiang shi de guang xue xi shou te zheng ,bing ju fa xian jie dian han shu de xu bu he xi shou guang pu jun yu neng dai jie gou tu xian shi chu yi zhi de dai xi 。chu ci zhi wai ,zai shen zi wai ou guang xi shou jiao jiang ,shui ming le ji zuo wei zi wai guang xue tan ce qi de ke neng xing ;er wei 6-GeO2cai liao ,zai yfang xiang de qian yi lv ke da 1.2×104cm2V-1s-1,lve xiao yu dan mo xi 。ling wai liang chong jie gou de zai liu zi qian yi lv ye xiang dui jiao gao (MoS23.0 cm2V-1s-1)。yan jiu de san chong dai xi ge kuo de du ji yang hua wu cai liao ju you wen ding xing hao 、zai liu zi qian yi lv gao 、xi guang xing hao deng te xing ,zai dian zi 、guang dian zi deng ling yu ju you an kuo de ying yong qian jing 。ling yi fang mian cong re dian cai liao lin xi chu fa ,zai li zi kong jian qun de ji chu shang ,jie ge di yi xing yuan li de ji suan ,zai re gan ge x/ybi zhi er wei chan fen zi ceng jie gou zhong ,shua ding le bi zhi x/y=1:1he 1:2de si chong wen ding jie gou bao mo 。yan jiu jie guo xian shi ,zhe xie xin ying jie gou de chan fen zi ceng hai ju you du te de dian zi te xing ,ji zhong ,Pmc21-SnP2jie gou de chan fen zi ceng bao mo ke yi tong guo kong xue can za shi xian you fei ci xing zhuai bian wei tie ci xing ,ju Pmc21-SnP2jie gou de chan fen zi ceng bao mo shi yi chong mian nei dan xing ge xiang yi xing de lei -zhi jie dai xi ban dao ti ,yan kbfang xiang ju you gao da 800 cm2V-1s-1de gao dian zi qian yi lv ,zhe xie fa xian ta zhan le er wei SnxPyjie gou zai na mi dian zi ling yu de qian zai ying yong ,wei dian zi he guang dian zi ling yu de fa zhan di gong le xin de sai lu 。chu le ge cheng hua ge wu ,hai dui lin xi juan die cheng de yi wei na mi guan jin hang le yan jiu 。APNTsna mi guan cai liao shi ju you jiao xiao de jian jie dai xi de ban dao ti cai liao ,yan jiu le che cun xiao ying （che cun yue da dai xi yue xiao ）、ying bian xiao ying he can za za zhi yuan zi dui yi wei lin ji na mi guan dian zi xing neng de ying xiang 。dai xi ke yi bei gui lv xing de diao jie ju tong guo ying bian diao jie ke yi fu gai gong wai guang de zheng ge fan wei ,shi gong wai guang qi jian zhi bei de bei shua cai liao 。yan jiu biao ming ,che cun xiao ying dui APNTsna mi guan de ying xiang bi jiao ming xian ,cai xiang che cun re bu duan zeng da na mi guan zui zhong hui shi xian cong ban dao ti dao jin shu xing zhi de zhuai bian 。chu ci zhi wai ,can za za zhi yuan zi hou ,APNTsna mi guan ti ji de dian zi neng dai jie gou wan cheng le de ban dao ti -jin shu -ban dao ti -jin shu de gui lv xing bian hua 。yin er ,xiao dai xi de ke diao xing 、xian zhe de ying bian xiao ying 、che cun xiao ying he can za xiao ying shi APNTszai na mi ji bao mo xiao ying jing ti guan 、gong wai tan ce qi he ying bian chuan gan qi deng ling yu ju you an kuo de ying yong qian jing 。zui hou ,yan jiu le can za za zhi yuan zi hou shuang ceng lin xi na mi mian de dian zi xing zhi he neng dai jie gou ,yan jiu biao ming can za yuan zi dian zi shu wei ji shu de ti ji bao chi le yuan shi ban dao ti xing zhi ,er jia dian zi shu wei ou shu de can za yuan zi shi ti ji ju you jin shu xing zhi 。yan jiu jie guo jiang wei lin xi zai na mi dian zi qi jian zhong de ying yong kai chuang le xin de fang xiang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自济南大学的豆艳梅，发表于刊物济南大学2019-10-31论文，是一篇关于第一性原理论文,电子性质论文,电子迁移率论文,光学性质论文,铁磁性论文,济南大学2019-10-31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，资料来自济南大学2019-10-31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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