磷烯类同质/异质结电子结构第一性原理研究

发布时间：2021-05-09 12:09

　　磷烯具备¹0⁴20cm²V^-1s^-1载流子迁移率和¹20eV可见光响应带隙特性,是后硅基时代半导体材料的优良备选之一。鉴于同质/异质结除了能继承父系材料的主要电子结构性质外,往往还显示出易于调控的电学性质,构造磷烯类同质/异质结已成为进一步改善和调控磷烯类半导体器件性能的有效手段。本文选取了三种典型的磷烯类同质/异质结:磷烯/六角氮化硼（P/h-BN）异质结、90?旋转双层磷烯同质结、硒化钨/碘化铬（WSe₂/CrI₃）异质结,利用第一性原理计算的方法对这些材料的载流子迁移率、载流子有效质量各向异性、谷电子特性等电子结构性质进行了研究。另外,考虑到实际应用通常采用应力、电场等手段调控材料性质,本论文对这三种材料的电子结构性质在应力、外电场的响应情况也作了讨论,得到的主要结论如下:1.h-BN衬底的引入,使P/h-BN异质结的二维弹性模量提高了约16020J/m²;同时h-BN衬底的宽带隙特征... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 磷烯
    1.2 磷烯类结构材料及范德瓦尔斯同质/异质结构
    1.3 本文研究内容
    参考文献
第二章 密度泛函理论与计算软件
    2.1 密度泛函理论
    2.2 计算软件SIESTA简介
    2.3 计算软件VASP简介
    参考文献
第三章 磷烯/氮化硼异质结的电子结构性质
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 磷烯和六角氮化硼的原子及电子结构
    3.4 P/h-BN异质结的原子及电子结构
    3.5 异质结的载流子迁移率及其相关参数
    3.6 小结
    参考文献
第四章 旋转双层磷烯同质结的电子结构性质
    4.1 引言
    4.2 计算方法
    4.3 双层磷烯的原子及电子结构
    4.4 90°旋转双层磷烯同质结的电子结构及各向异性的应力调控
    4.5 小结
    参考文献
第五章 硒化钨/碘化铬异质结的电子结构性质
    5.1 引言
    5.2 计算方法
    5.3 碘化铬和硒化钨的原子及电子结构
    5.4 WSe_2/CrI_3异质结的原子及电子结构
    5.5 异质结电子结构性质的电场调控
    5.6 异质结谷电子性质的电场调控
    5.7 小结
    参考文献
第六章 总结与展望
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Devices20and20applications20of20van20der20Waals20heterostructures[J]. Chao Li,Peng Zhou,David Wei Zhang.  Journal of Semiconductors. 2017(03)
[2]Van20der20Waals20heterostructure20of20phosphorene20and20hexagonal20boron20nitride:20First-principles20modeling[J]. 张鹏,王静,段香梅.  Chinese Physics B. 2016(03)



本文编号：3177282