聚硅烷/MoS 2 和硅烯/MX 2 （M=Mo,W;X=S,Se）的电子结构及输运性质研究

发布时间：2021-01-17 12:21

　　当代,二维（2D）纳米材料在半导体器件领域引起了人们的广泛关注,科研人员设计研发了许多新型的半导体材料,如具有插层结构或异质结构的二维纳米器件。二维过渡金属硫族化物（TMDCs）MX₂（M=Mo,W;X=S,Se）由于具有优异的半导体特性,其本身的结构特点也有益于形成范德华力堆叠的复合结构,因此被广泛关注。为了研发一些新的更加有价值的功能型复合材料,本文基于密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）分别探究了一系列插层化合物（PSi）_n/MoS₂,(PSi^mB)_n/MoS₂,和(PSi^mP)_n/MoS₂以及异质结构SE/MX₂（M=Mo,W;X=S,Se）的电子结构和输运性质。第一部分研究未掺杂以及掺杂B,P的聚硅烷（PSi）链与MoS₂层组成的插层化合物的电子结构及输运性质。通过对Bulk和Device体系的计算分析,结果表明随着未掺杂P... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MoS2的三种晶体结构

- 3 -图 1-2（a）单层 MoS2俯视图 （b）两层 MoS2层侧视图Fig. 1-2 (a) The topview of monolayer MoS2(b) The side view of double double-deck MoS过渡金属二硫化钼通过 S-Mo-S 之间的成键堆叠而成，其中每个 Mo 在体中是六配位，Mo-S 原子间靠共价键连接，而相邻的两层间通过弱的范力相连形成不同构型。单层 MoS2结构图中表现出三层原子（如图 a）），中间的蓝色代表 Mo 原子，黄色的两层原子表示 S 原子，通过 z单层 MoS2重叠可得到多层二硫化钼（见图 1-2（b）），范德华力的存在多层可以重叠，但层数不超过五层，层间距为 0.65nm 左右[26-27]。理论计

图 1-3 插层化合物的形成过程Fig. 1-3 The formation process of Intercalation CompoundMoS2插层化合物（MoS2-IC）采用人工合成方法，将离子，原子或 MoS2层间构成一种新型功能材料，具有诱人的研发前景。目前，和有机分子已被成功插层到二硫化钼层中。例如包含金属的二硫化物 M/MoS2ICs（M= Li+，Na+，K+，Cs+，Co2+，Mn2+，Ru2+，Ni2+g+）[55]以及有机分子与二硫化钼形成的插层化合物 org/MoS2ICs（聚四氟乙烯等）[56,57]都已经基于二硫化钼为主体被合成。其主客体出了新的物理性能，例如，一系列的二胺/MoS2化合物所呈现的导-1S·cm-1[58]。 除了以上的研究，以聚合物聚硅烷为插入物质，与二插层化合物的研究还没有进行，结合聚硅烷所拥有的一些共轭及电所形成的化合物也会具有美好的应用前景，值得探索。 聚硅烷的结构及性质聚硅烷的主链是由 Si-Si 键构成的，虽然不含有双键，但由于 Si 原 3d 轨道，σ 电子的离域方向是沿着主链的，能够形成大的 σ 超共体系的形成使 d 轨道和 p 轨道之间的能量差值降低，进一步利于

【参考文献】：
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本文编号：2982876