【摘要】：隨著科學技術水平的日新月異,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計方法,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計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)晶體管的量子輸運性質(zhì)和彎曲應力對柔性全黑磷(BP)電子器件的輸運性質(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MoS_2電子結(jié)構的影響,結(jié)果表明加H鈍化后的能帶出現(xiàn)了一個較大的次能隙;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算了二硫化鉬無結(jié)晶體管的量子輸運性質(zhì),考慮了柵極材料的原子結(jié)構以及柵極對晶體管的影響;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,研究了彎曲應力對柔性全黑磷電子器件的輸運性質(zhì)的影響,計算了不同摻雜類型(電子、空穴),不同輸運方向(zigzag、armchair)的全黑磷器件的輸運性質(zhì);研究結(jié)果表明,不同的彎曲角度對P型沿armchair方向、N型沿zigzag方向的柔性全黑磷器件的輸運性質(zhì)有明顯的影響;而彎曲應力對于P型沿zigzag方向、N型沿armchair方向的器件的輸運性質(zhì)幾乎沒有影響。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：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、性質(zhì)及應用MoS2作為典型的過渡金屬硫化物，在電子器件領域的研究一直受到了廣泛的關注。MoS2是一種電子性質(zhì)優(yōu)異的半導體材料, 具有優(yōu)良的電學及光學性質(zhì)，廣泛應用于太陽能電池、場效應晶體管、傳感器、光探測器件等領域。并且二硫化鉬又是非常重要的固體潤滑劑，廣泛應用于汽車制造業(yè)、冶金工業(yè)等領域。1.2.1 MoS2的結(jié)構二硫化鉬主要有兩種相結(jié)構[14]：1T 相和 2H 相(如圖 1-1)。1T 相結(jié)構的Mo 原子為八面體配位, 晶胞由 1 個 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 S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出半導體性質(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、性質(zhì)及應用MoS2作為典型的過渡金屬硫化物，在電子器件領域的研究一直受到了廣泛的關注。MoS2是一種電子性質(zhì)優(yōu)異的半導體材料, 具有優(yōu)良的電學及光學性質(zhì)，廣泛應用于太陽能電池、場效應晶體管、傳感器、光探測器件等領域。并且二硫化鉬又是非常重要的固體潤滑劑，廣泛應用于汽車制造業(yè)、冶金工業(yè)等領域。1.2.1 MoS2的結(jié)構二硫化鉬主要有兩種相結(jié)構[14]：1T 相和 2H 相(如圖 1-1)。1T 相結(jié)構的Mo 原子為八面體配位, 晶胞由 1 個 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 S-Mo-S 單分子層組成，表現(xiàn)出半導體性質(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】

相關期刊論文 前3條

1 周博;李新;陳明;黃世強;;σ-π共軛聚硅烷的合成、光電性能與應用[J];有機硅材料;2009年02期

2 吳俊s

本文編號：2740839