高压下半导体材料ZrS 2 和GaN的结构演化和电子性质调控研究

发布时间：2024-05-09 03:02

　　半导体材料在基础科研、工业生产及日常生活中具有重要的应用价值,所以探究这类材料的新结构及其新性质是一个极为有意义的课题。众所周知,材料的内部结构是决定其性质的基本因素,是理解材料宏观性质和微观机理的基础。大部分半导体材料是具有强共价的三维网状结构,氮化镓作为第三代半导体的明星材料便是其中一种,研究这类材料更深、更广的物理性能成为当下亟待解决的问题。另外自从石墨烯的发现以来,层状半导体材料特殊的结构特征引起大家广泛的关注。因其层与层之间存在较弱的范德瓦尔斯作用力,具有有序的堆叠性,而表现出系列新奇的性质,这极大地拓展了半导体材料的使用范围及研究价值。高压作为一种有效的手段可以调节凝聚态物质的结构,进而可以诱发结构相变。此外,高压还可以降低反应势垒,促进化学反应的进行,可以获得常压下无法得到的亚稳材料,甚至可以合成一些非常规配比的新化合物,这大大扩展了我们对现有物质科学的认知。因此高压手段为我们寻找材料的新性质、新结构提供了新的思路。过渡金属硫族化合物是一类典型的二维层状材料,其一般化学式为MX₂,其中M是过渡金属,如Hf、Ti、Zr、Nb、Ta;X为硫族元素,如S、...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高压研究的意义
    1.2 半导体材料简介
    1.3 过渡金属硫族化合物的结构与研究进展
        1.3.1 高压下MoS₂ 的研究进展
        1.3.2 高压下WS₂ 的研究进展
        1.3.3 高压下MoSe₂ 研究进展
    1.4 金属氮化物研究进展
    1.5 本文选题目的和意义
    1.6 论文的结构安排
第2章 理论基础与计算方法
    2.1 密度泛函理论
        2.1.1 绝热近似
        2.1.2 单电子近似
        2.1.3 密度泛函理论
        2.1.4 交换关联函数
    2.2 超导理论
        2.2.1 BCS理论
        2.2.2 McMillan方程
    2.3 晶体结构理论预测技术
        2.3.1 晶体结构预测方法
        2.3.2 晶体结构稳定性的判断
    2.4 高压实验技术
        2.4.1 高压合成方法
        2.4.2 高压X射线衍射测量
第3章 ZrS₂ 高压结构和电学性质的探究
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 Ga-N体系结构预测与实验合成
    4.1 引言
    4.2 计算与实验方法
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简介及硕士阶段科研成果
致谢



本文编号：3968218