發(fā)布時(shí)間：2019-07-15 14:23

【摘要】：新型孔狀石墨烯，是一類有周期性孔的大π鍵共軛體系，它具有類似蜂窩狀的二維結(jié)構(gòu)。這種新型的孔狀石墨烯與純石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)相比，表現(xiàn)出完全不同的半導(dǎo)體性質(zhì)，可應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，如光催化載體、儲(chǔ)氫材料、納米電子材料等。源于新型孔狀石墨烯奇特的幾何構(gòu)型及電子結(jié)構(gòu)，本文基于第一性原理的密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)方法，構(gòu)造二維碳?xì)淇谞钍﹏-Benzo-CMPs (n=3,4,5)及其硼氮共摻雜衍生物BN-n-Benzo-CMPs(n=3,4,5)以及一維孔狀石墨烯納米帶，計(jì)算電性和輸運(yùn)性質(zhì)。 對(duì)電性質(zhì)的研究表明所有的二維碳?xì)淇谞钍┖团鸬矒诫s孔狀石墨烯都是在Г點(diǎn)具有直接帶隙的半導(dǎo)體，帶隙范圍為0.57~1.75eV。它們都具有納米級(jí)孔，孔徑范圍為0.368~1.293nm。能帶帶隙隨著孔徑增大而減小。硼氮摻雜也使能帶帶隙減小。所有的一維孔狀石墨納米帶都是具有直接帶隙的半導(dǎo)體，帶隙范圍為0.11~2.00eV。對(duì)于一維孔狀石墨納米帶，無(wú)論是扶手椅型還是鋸齒型納米帶，孔徑n增大和硼氮摻雜都可使能帶帶隙減小，同時(shí)寬度也對(duì)能帶帶隙有影響。 對(duì)輸運(yùn)性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)兩極體系BN-3-Benzo-CMP比3-Benzo-CMP具有更強(qiáng)的電流響應(yīng)、更強(qiáng)的傳輸峰，表現(xiàn)出更強(qiáng)的導(dǎo)電特性。在所有的一維孔狀石墨烯納米帶中，兩極體系BN-3ZGNR(W=4)表現(xiàn)出最強(qiáng)的電流響應(yīng)和傳輸峰，與兩極體系BN-3-Benzo-CMP具有相似的導(dǎo)電性能，都將成為潛在的低維納米電子器件材料。
文內(nèi)圖片：
圖片說(shuō)明： 圖 1-1 二維孔狀石墨烯及其納米帶裁剪示意圖。Fig.1-1 Shearing schematic view of 2D porous graphenes and nanoribbons.
文內(nèi)圖片：
圖片說(shuō)明： - 13 -圖 3-1 二維新型孔狀石墨烯層的 1×2×2 超晶胞的原子結(jié)構(gòu)圖，即(a) 3-Benzo-CMP，(b)4-Benzo-CMP，(c) 5-Benzo-CMP，(d) BN-3-Benzo-CMP，(e) BN-4-Benzo-CMP，(f)BN-5-Benzo-CMP。Fig.3-1 Atomic structures of 2D (a) 3-Benzo-CMP, (b) BN-3-Benzo-CMP, (c) 4-Benzo-CMP, (d)BN-4-Benzo-CMP, (e) 5-Benzo-CMP and (f) BN-5-Benzo-CMP sheets in 1×2×2 supercell.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O613.71;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 尹偉;林華香;章永凡;黃昕;陳文凱;;銅族金屬與完整及氮摻雜石墨烯的相互作用[J];催化學(xué)報(bào);2012年09期

2 李曉;趙東林;白利忠;李峰;趙海靜;高龍飛;;鹽酸阿霉素在納米載體氧化石墨烯上的可控負(fù)載與釋放[J];功能材料;2013年01期

3 肖永欣;胡功臣;徐慶強(qiáng);;空位和B、N、Al、P摻雜對(duì)Li在石墨烯上吸附的影響[J];淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào);2013年01期

4 王鼎;張振華;鄧小清;范志強(qiáng);;BN鏈摻雜的石墨烯納米帶的電學(xué)及磁學(xué)特性[J];物理學(xué)報(bào);2013年20期

5 趙銀昌;戴振宏;隋鵬飛;張小玲;張加?xùn)|;王森;劉兵;徐雷;;石墨烯吸附有機(jī)分子硝基苯性質(zhì)的第一性原理研究[J];煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程版);2013年03期

本文編號(hào)：2514724