尺寸、温度和压强对层状半导体材料的禁带宽度和弹性模量的影响

发布时间：2018-04-05 05:00

  本文选题：层状半导体材料　切入点：键弛豫理论　出处：《江苏师范大学》2017年硕士论文

【摘要】：尺寸、温度和压强对层状半导体材料的禁带宽度和弹性模量的影响在材料科学研究领域引起了广泛关注。现存的理论模型在探索其物理机制的过程中均遇到了不同程度的困难,迫切需要构建新的理论模型阐明尺寸、温度和压强对层状半导体材料的禁带宽度和弹性模量影响的物理机制。本论文从材料的弹性模量和禁带宽度的物理内涵出发,基于键弛豫理论和局域键平均近似方法,建立了材料的禁带宽度和弹性模量与其化学键参数的函数关系,对几种层状半导体材料(MoS2、WS2、ReSe2和BN等)的弹性模量和禁带宽度的尺寸、温度及压强效应进行了深入研究。研究结果概括如下:(1)建立了材料的禁带宽度与其化学键参数的函数关系。揭示了层状半导体材料禁带宽度与晶体势相关,其大小与单建能成正比。阐明了层状半导体材料表面原子配位的缺陷引起表面弛豫,键能增强,晶体势增加,是禁带宽度随尺寸减小而增加的根本原因。高温或低压致使键能变弱,使晶体势减小,使禁带宽度随温度的增加或压强减小而减小。(2)构建了材料的弹性模量与化学键参数的函数关系。澄清了层状半导体材料的弹性模量与材料的平均密度成正比。材料表面原子键发生变化,键能增强,使表面能量密度增加,是弹性模量随材料尺寸减小而增加的主要原因。表体比是影响其弹性模量相对变化幅度的关键因素。高温或低压致使键变长,键能变弱,引起能量密度减小,使弹性模量随温度的增加或压强的减小而减小。
[Abstract]:The effects of size , temperature and pressure on the forbidden band width and elastic modulus of layered semiconductor materials have attracted extensive attention in the field of material science research .

【学位授予单位】：江苏师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN304

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本文编号：1713280