新興二維納米電子器件的第一性原理設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2020-07-04 07:37
【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)水平的日新月異,納米尺度的新興材料不斷涌現(xiàn),各種量子效應(yīng)成為影響材料和器件性能的重要因素。在這種情況下,基于第一性原理的材料設(shè)計(jì)方法,特別是基于密度泛函理論(DFT)的從頭算方法,已開始在新興材料設(shè)計(jì)中扮演越來越重要的角色。本文通過密度泛函理論結(jié)合非平衡格林函數(shù)的方法分別研究二硫化鉬(MoS_2)無結(jié)晶體管的量子輸運(yùn)性質(zhì)和彎曲應(yīng)力對(duì)柔性全黑磷(BP)電子器件的輸運(yùn)性質(zhì)的影響。本文首先利用密度泛函理論結(jié)合非平衡格林函數(shù)的理論方法,研究表面鈍化及VCA摻雜對(duì)MoS_2電子結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明加H鈍化后的能帶出現(xiàn)了一個(gè)較大的次能隙;并且VCA摻雜濃度為1.81×1013/cm2,使MoS_2NR呈現(xiàn)金屬性。并利用密度泛函理論結(jié)合非平衡格林函數(shù)的理論方法,首次基于四探針模型計(jì)算了二硫化鉬無結(jié)晶體管的量子輸運(yùn)性質(zhì),考慮了柵極材料的原子結(jié)構(gòu)以及柵極對(duì)晶體管的影響;研究結(jié)果表明,比起P型MoS_2無結(jié)晶體管,聚硅烷分子門可以更好地關(guān)閉N型MoS_2無結(jié)晶體管。其次,本文利用基于密度泛函理論結(jié)合非平衡格林函數(shù)的理論方法,研究了彎曲應(yīng)力對(duì)柔性全黑磷電子器件的輸運(yùn)性質(zhì)的影響,計(jì)算了不同摻雜類型(電子、空穴),不同輸運(yùn)方向(zigzag、armchair)的全黑磷器件的輸運(yùn)性質(zhì);研究結(jié)果表明,不同的彎曲角度對(duì)P型沿armchair方向、N型沿zigzag方向的柔性全黑磷器件的輸運(yùn)性質(zhì)有明顯的影響;而彎曲應(yīng)力對(duì)于P型沿zigzag方向、N型沿armchair方向的器件的輸運(yùn)性質(zhì)幾乎沒有影響。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1
【圖文】：
遷移率[9-13]，因此引發(fā)了廣泛的研究工作。1.2 MoS2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用MoS2作為典型的過渡金屬硫化物，在電子器件領(lǐng)域的研究一直受到了廣泛的關(guān)注。MoS2是一種電子性質(zhì)優(yōu)異的半導(dǎo)體材料, 具有優(yōu)良的電學(xué)及光學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于太陽能電池、場效應(yīng)晶體管、傳感器、光探測器件等領(lǐng)域。并且二硫化鉬又是非常重要的固體潤滑劑，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、冶金工業(yè)等領(lǐng)域。1.2.1 MoS2的結(jié)構(gòu)二硫化鉬主要有兩種相結(jié)構(gòu)[14]：1T 相和 2H 相(如圖 1-1)。1T 相結(jié)構(gòu)的Mo 原子為八面體配位, 晶胞由 1 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出金屬性質(zhì)。2H 相 MoS2的 Mo 原子為三角棱柱配位, 晶胞由 2 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì)。單層二硫化鉬晶體在不同相中轉(zhuǎn)換, 將表現(xiàn)出完全不同的物理性質(zhì)。
遷移率[9-13]，因此引發(fā)了廣泛的研究工作。1.2 MoS2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用MoS2作為典型的過渡金屬硫化物，在電子器件領(lǐng)域的研究一直受到了廣泛的關(guān)注。MoS2是一種電子性質(zhì)優(yōu)異的半導(dǎo)體材料, 具有優(yōu)良的電學(xué)及光學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于太陽能電池、場效應(yīng)晶體管、傳感器、光探測器件等領(lǐng)域。并且二硫化鉬又是非常重要的固體潤滑劑，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、冶金工業(yè)等領(lǐng)域。1.2.1 MoS2的結(jié)構(gòu)二硫化鉬主要有兩種相結(jié)構(gòu)[14]：1T 相和 2H 相(如圖 1-1)。1T 相結(jié)構(gòu)的Mo 原子為八面體配位, 晶胞由 1 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出金屬性質(zhì)。2H 相 MoS2的 Mo 原子為三角棱柱配位, 晶胞由 2 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì)。單層二硫化鉬晶體在不同相中轉(zhuǎn)換, 將表現(xiàn)出完全不同的物理性質(zhì)。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1
【圖文】：
遷移率[9-13]，因此引發(fā)了廣泛的研究工作。1.2 MoS2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用MoS2作為典型的過渡金屬硫化物，在電子器件領(lǐng)域的研究一直受到了廣泛的關(guān)注。MoS2是一種電子性質(zhì)優(yōu)異的半導(dǎo)體材料, 具有優(yōu)良的電學(xué)及光學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于太陽能電池、場效應(yīng)晶體管、傳感器、光探測器件等領(lǐng)域。并且二硫化鉬又是非常重要的固體潤滑劑，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、冶金工業(yè)等領(lǐng)域。1.2.1 MoS2的結(jié)構(gòu)二硫化鉬主要有兩種相結(jié)構(gòu)[14]：1T 相和 2H 相(如圖 1-1)。1T 相結(jié)構(gòu)的Mo 原子為八面體配位, 晶胞由 1 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出金屬性質(zhì)。2H 相 MoS2的 Mo 原子為三角棱柱配位, 晶胞由 2 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì)。單層二硫化鉬晶體在不同相中轉(zhuǎn)換, 將表現(xiàn)出完全不同的物理性質(zhì)。
遷移率[9-13]，因此引發(fā)了廣泛的研究工作。1.2 MoS2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用MoS2作為典型的過渡金屬硫化物，在電子器件領(lǐng)域的研究一直受到了廣泛的關(guān)注。MoS2是一種電子性質(zhì)優(yōu)異的半導(dǎo)體材料, 具有優(yōu)良的電學(xué)及光學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于太陽能電池、場效應(yīng)晶體管、傳感器、光探測器件等領(lǐng)域。并且二硫化鉬又是非常重要的固體潤滑劑，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、冶金工業(yè)等領(lǐng)域。1.2.1 MoS2的結(jié)構(gòu)二硫化鉬主要有兩種相結(jié)構(gòu)[14]：1T 相和 2H 相(如圖 1-1)。1T 相結(jié)構(gòu)的Mo 原子為八面體配位, 晶胞由 1 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出金屬性質(zhì)。2H 相 MoS2的 Mo 原子為三角棱柱配位, 晶胞由 2 個(gè) S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì)。單層二硫化鉬晶體在不同相中轉(zhuǎn)換, 將表現(xiàn)出完全不同的物理性質(zhì)。
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 周博;李新;陳明;黃世強(qiáng);;σ-π共軛聚硅烷的合成、光電性能與應(yīng)用[J];有機(jī)硅材料;2009年02期
2 吳俊s
本文編號(hào)：2740839
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2740839.html
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