功能化一维五角石墨烯和InSe纳米材料的电子及磁特性研究

发布时间：2024-05-15 05:39

　　近年来,石墨烯、以及一大批碳基和类石墨烯二维材料,如h-BN单层、硅烯、磷烯、锑烯、锗烯、Ⅲ-Ⅳ主族典型半导体硒化铟(InSe)等被发现或提出,由于其的独特的物理性质而备受关注。同时,由这些二维材料衍生的准一维纳米带材料预计将在新一代电子技术中得到广泛的应用。本论文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统地研究了一维五角石墨烯纳米带和InSe纳米带的电子及磁学特性,并通过边缘化学修饰和机械应变来调控其性质。旨在为纳米电子器件及自旋电子器件的设计提供有价值的参考。主要研究内容如下:首先,我们介绍了五角石墨烯和InSe材料的研究背景、国内外研究现状以及本论文的主要研究方法。随后我们把裁剪2维五角石墨烯得到的四种边缘类型五角石墨烯纳米带,并用非金属原子(H,N,P,O,S和F)进行边缘端接,计算了其电子性质和载流子迁移率。研究发现这些功能化的纳米带都具有较高的能量及热稳定性,并且对边缘端接的原子种类十分敏感。特别的是,ZZ-、ZA-、AA型纳米带通过O和S原子端接可以从金属或准金属转变为半导体。SS-型纳米带在所有非金属端接的情况保持半导体性质。这些纳米带在室温下还表现了从101到104c...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１五角石墨烯的结构模型

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图２．５?Ｘ－ＡＡ（７）－Ｘ的能带结构（ＢＳ），态密度（ＤＯＳ）和投影态密度（ＰＤＯＳ）⑻Ｈ－ＡＡ－Ｈ，（ｂ）??－－－－－－

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图２．７?０－ＺＺ（７）－０的载流子迁移率计算

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图２．８纳米带波函数的空间分布

?硕士学位论文???为了进一步解释某些纳米带电子和空穴迁移率之间巨大差异的现象，我们以Ｓ－ＳＳ（６）??－Ｓ和Ｆ－ＳＳ（６）－Ｆ为例，计算了其ＣＢＭ和ＶＢＭ布洛赫态分布。ＣＢＭ和ＶＢＭ分别对应??于电子和空穴的输运性能。如图２．８所示，ＣＢＭ的波函数在输运方向呈现出明显的离域??....

本文编号：3973987