应力对GeP 3 电子结构及输运性质的调控

发布时间：2021-10-11 00:01

　　GeP₃具有很强的层间量子束缚效应,单层和两层是间接带隙半导体,三层以上呈金属性,同时两层GeP₃还具有很高的载流子迁移率,在锂电池方面具有很好的应用前景。本文用基于密度泛函理论的VASP和Nanodcal软件,系统地研究了应力对单层GeP₃电子结构的调控,以及应力对GeP₃器件电流电压特性及光电流的影响。研究表明,对于单层GeP₃,施加单轴压缩应力,可以实现其从半导体至导体的转变,逐渐增大拉伸应力时,其能隙先增大后减小,在拉伸4%左右时能隙达到0.61e V。由弹性模量计算可知,压缩单层GeP₃比较困难,拉伸相对容易。另外,应力对电子和空穴的有效质量有较大的影响,因而对载流子迁移率具有很好的调制作用。我们用三层和单层GeP₃构建了分子器件。研究表明,在拉伸形变小于4%时,器件处于导通状态,形变会造成电流电压特性的明显改变,因此可以利用此特性制作基于GeP₃的形变传感器件,并且电流在电压为0.3伏附近出现负微分电... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 二维材料的研究进展
    1.2 二维材料的应用瓶颈
    1.3 GeP_3介绍
    1.4 论文结构
第2章 理论基础
    2.1 密度泛函理论简介
        2.1.1 Born-Oppenheimer近似
        2.1.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.3 Kohn-Sham方程
        2.1.4 交换关联泛函
    2.2 形变势理论
        2.2.1 有效质量
    2.3 格林函数
        2.3.1 平衡格林函数
        2.3.2 非平衡格林函数
    2.4 VASP软件包简介
    2.5 Nanodcal软件包简介
第3章 应力对单层GeP_3电子性质的调控
    3.1 引言
    3.2 计算模型和参数设置
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 应变对单层GeP_3的能带结构调控
        3.3.2 应力对有效质量和载流子迁移率的影响
    3.4 应力对单层GeP_3带隙的调控
    3.5 小结
第4章 应力对GeP_3电流电压特性的调控
    4.1 引言
    4.2 结构模型和参数设置
    4.3 结果与讨论
    4.4 小结
第5章 应力对单层GeP_3光电流的调控
    5.1 引言
    5.2 光电流的计算方法
    5.3 结构模型和参数设置
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 沿Zigzag方向线偏振光照射的光电流
        5.4.2 沿Armchair方向线偏振光照射的光电流
        5.4.3 沿Armchair方向右旋圆偏振光照射的光电流
    5.5 小结
第6章 总结和展望
参考文献
致谢



本文编号：3429399