二维材料GeH结构及性质的第一性原理研究

发布时间：2022-01-25 19:27

　　石墨烯,硅烯,锗烯和磷烯是具有一个原子厚度的二维（2D）单层材料,由于其独特的性质而引起了人们对其研究兴趣。这些材料优越的性质源于其单层原子厚度和网状结构。优异的性能已被广泛研究,并用于许多应用中,例如在高性能场晶体管,光电器件,能量存储,传感器,甚至是生物学方面的应用。通常,大多数二维材料由于没有带隙,限制了它们在电子产品中的应用。Germanane是新一代单层稳定材料,在二维材料领域受到广泛关注。它是一种类似于石墨烯的锗烯氢化物,由于具有直接带隙和高电子迁移率,其光电性质被广泛研究。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了应变,掺杂和氢化的对氢化锗烯的影响。第一部分研究了应变引起锗烯单层带结构变化。单轴应变破坏了锗烯的六角对称结构,而双轴应变则较好的保留了其结构的对称性。带隙在锯齿形应变,扶手椅应变和双轴应变下的是非线性的。其中双轴应变对带隙的影响最明显。另外,能量的变化在三种应变下是不对称的,其中双轴应变使能量变化最为明显。第二部分研究了Ga和As原子代替锗原子后的单层的能带,电子结构和光学性质。两种掺杂都是热力学稳定的。由于两种杂质的电子结构的不同,采取了两种不同的掺杂方... 

【文章来源】：山东建筑大学山东省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单层GeH的晶格结构

图 3.2GeH 单层能量随应变的变化图 3.2 显示了对应于三种应变引起 GeH 单层的能量变化的曲线。结果表轴应变相比，双轴应变下的能量变化更为明显。对于双轴压缩应变，能为 0.1％。当应变常数为 0.1时，即应变的绝对值达到 10％时，对于

图 3.2GeH 单层能量随应变的变化图 3.2 显示了对应于三种应变引起 GeH 单层的能量变化的曲线。结果表轴应变相比，双轴应变下的能量变化更为明显。对于双轴压缩应变，能为 0.1％。当应变常数为 0.1时，即应变的绝对值达到 10％时，对于


本文编号：3609080