聚硅烷/MoS 2 和硅烯/MX 2 （M=Mo,W;X=S,Se）的電子結(jié)構(gòu)及輸運性質(zhì)研究
發(fā)布時間：2021-01-17 12:21
當代,二維（2D）納米材料在半導體器件領(lǐng)域引起了人們的廣泛關(guān)注,科研人員設(shè)計研發(fā)了許多新型的半導體材料,如具有插層結(jié)構(gòu)或異質(zhì)結(jié)構(gòu)的二維納米器件。二維過渡金屬硫族化物（TMDCs）MX2（M=Mo,W;X=S,Se）由于具有優(yōu)異的半導體特性,其本身的結(jié)構(gòu)特點也有益于形成范德華力堆疊的復合結(jié)構(gòu),因此被廣泛關(guān)注。為了研發(fā)一些新的更加有價值的功能型復合材料,本文基于密度泛函理論（DFT）和非平衡格林函數(shù)（NEGF）分別探究了一系列插層化合物（PSi）n/MoS2,(PSimB)n/MoS2,和(PSimP)n/MoS2以及異質(zhì)結(jié)構(gòu)SE/MX2（M=Mo,W;X=S,Se）的電子結(jié)構(gòu)和輸運性質(zhì)。第一部分研究未摻雜以及摻雜B,P的聚硅烷（PSi）鏈與MoS2層組成的插層化合物的電子結(jié)構(gòu)及輸運性質(zhì)。通過對Bulk和Device體系的計算分析,結(jié)果表明隨著未摻雜P...
【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
MoS2的三種晶體結(jié)構(gòu)
- 3 -圖 1-2（a）單層 MoS2俯視圖 （b）兩層 MoS2層側(cè)視圖Fig. 1-2 (a) The topview of monolayer MoS2(b) The side view of double double-deck MoS過渡金屬二硫化鉬通過 S-Mo-S 之間的成鍵堆疊而成，其中每個 Mo 在體中是六配位，Mo-S 原子間靠共價鍵連接，而相鄰的兩層間通過弱的范力相連形成不同構(gòu)型。單層 MoS2結(jié)構(gòu)圖中表現(xiàn)出三層原子（如圖 a）），中間的藍色代表 Mo 原子，黃色的兩層原子表示 S 原子，通過 z單層 MoS2重疊可得到多層二硫化鉬（見圖 1-2（b）），范德華力的存在多層可以重疊，但層數(shù)不超過五層，層間距為 0.65nm 左右[26-27]。理論計
圖 1-3 插層化合物的形成過程Fig. 1-3 The formation process of Intercalation CompoundMoS2插層化合物（MoS2-IC）采用人工合成方法，將離子，原子或 MoS2層間構(gòu)成一種新型功能材料，具有誘人的研發(fā)前景。目前，和有機分子已被成功插層到二硫化鉬層中。例如包含金屬的二硫化物 M/MoS2ICs（M= Li+，Na+，K+，Cs+，Co2+，Mn2+，Ru2+，Ni2+g+）[55]以及有機分子與二硫化鉬形成的插層化合物 org/MoS2ICs（聚四氟乙烯等）[56,57]都已經(jīng)基于二硫化鉬為主體被合成。其主客體出了新的物理性能，例如，一系列的二胺/MoS2化合物所呈現(xiàn)的導-1S·cm-1[58]。 除了以上的研究，以聚合物聚硅烷為插入物質(zhì)，與二插層化合物的研究還沒有進行，結(jié)合聚硅烷所擁有的一些共軛及電所形成的化合物也會具有美好的應用前景，值得探索。 聚硅烷的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)聚硅烷的主鏈是由 Si-Si 鍵構(gòu)成的，雖然不含有雙鍵，但由于 Si 原 3d 軌道，σ 電子的離域方向是沿著主鏈的，能夠形成大的 σ 超共體系的形成使 d 軌道和 p 軌道之間的能量差值降低，進一步利于
【參考文獻】：
期刊論文
[1]層狀二硫化鉬研究進展[J]. 顧品超,張楷亮,馮玉林,王芳,苗銀萍,韓葉梅,張韓霞. 物理學報. 2016(01)
[2]納米結(jié)構(gòu)二硫化鉬的制備及其應用[J]. 翟英嬌,李金華,楚學影,徐銘澤,李雪,方鉉,魏志鵬,王曉華. 無機材料學報. 2015(09)
[3]對LixMO2（M=Co,Ni）體系的密度泛函理論研究[J]. 高農(nóng),顧大明,劉輝. 哈爾濱理工大學學報. 2010(06)
[4]納米材料吸波特性的研究現(xiàn)狀[J]. 趙德旭,李巧玲,張存瑞,李保東,趙靜賢. 中國粉體工業(yè). 2009(04)
[5]納米材料的特性和發(fā)展[J]. 代淑芬. 無錫南洋學院學報. 2008(04)
[6]無機類富勒烯二硫化鉬的減摩抗磨特性[J]. 武存喜,楊海濱,李享,劉世凱. 潤滑與密封. 2007(07)
[7]納米技術(shù)及其在涂料領(lǐng)域的應用[J]. 卓長平,張雄. 安徽大學學報(自然科學版). 2004(01)
本文編號：2982876
【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
MoS2的三種晶體結(jié)構(gòu)
- 3 -圖 1-2（a）單層 MoS2俯視圖 （b）兩層 MoS2層側(cè)視圖Fig. 1-2 (a) The topview of monolayer MoS2(b) The side view of double double-deck MoS過渡金屬二硫化鉬通過 S-Mo-S 之間的成鍵堆疊而成，其中每個 Mo 在體中是六配位，Mo-S 原子間靠共價鍵連接，而相鄰的兩層間通過弱的范力相連形成不同構(gòu)型。單層 MoS2結(jié)構(gòu)圖中表現(xiàn)出三層原子（如圖 a）），中間的藍色代表 Mo 原子，黃色的兩層原子表示 S 原子，通過 z單層 MoS2重疊可得到多層二硫化鉬（見圖 1-2（b）），范德華力的存在多層可以重疊，但層數(shù)不超過五層，層間距為 0.65nm 左右[26-27]。理論計
圖 1-3 插層化合物的形成過程Fig. 1-3 The formation process of Intercalation CompoundMoS2插層化合物（MoS2-IC）采用人工合成方法，將離子，原子或 MoS2層間構(gòu)成一種新型功能材料，具有誘人的研發(fā)前景。目前，和有機分子已被成功插層到二硫化鉬層中。例如包含金屬的二硫化物 M/MoS2ICs（M= Li+，Na+，K+，Cs+，Co2+，Mn2+，Ru2+，Ni2+g+）[55]以及有機分子與二硫化鉬形成的插層化合物 org/MoS2ICs（聚四氟乙烯等）[56,57]都已經(jīng)基于二硫化鉬為主體被合成。其主客體出了新的物理性能，例如，一系列的二胺/MoS2化合物所呈現(xiàn)的導-1S·cm-1[58]。 除了以上的研究，以聚合物聚硅烷為插入物質(zhì)，與二插層化合物的研究還沒有進行，結(jié)合聚硅烷所擁有的一些共軛及電所形成的化合物也會具有美好的應用前景，值得探索。 聚硅烷的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)聚硅烷的主鏈是由 Si-Si 鍵構(gòu)成的，雖然不含有雙鍵，但由于 Si 原 3d 軌道，σ 電子的離域方向是沿著主鏈的，能夠形成大的 σ 超共體系的形成使 d 軌道和 p 軌道之間的能量差值降低，進一步利于
【參考文獻】：
期刊論文
[1]層狀二硫化鉬研究進展[J]. 顧品超,張楷亮,馮玉林,王芳,苗銀萍,韓葉梅,張韓霞. 物理學報. 2016(01)
[2]納米結(jié)構(gòu)二硫化鉬的制備及其應用[J]. 翟英嬌,李金華,楚學影,徐銘澤,李雪,方鉉,魏志鵬,王曉華. 無機材料學報. 2015(09)
[3]對LixMO2（M=Co,Ni）體系的密度泛函理論研究[J]. 高農(nóng),顧大明,劉輝. 哈爾濱理工大學學報. 2010(06)
[4]納米材料吸波特性的研究現(xiàn)狀[J]. 趙德旭,李巧玲,張存瑞,李保東,趙靜賢. 中國粉體工業(yè). 2009(04)
[5]納米材料的特性和發(fā)展[J]. 代淑芬. 無錫南洋學院學報. 2008(04)
[6]無機類富勒烯二硫化鉬的減摩抗磨特性[J]. 武存喜,楊海濱,李享,劉世凱. 潤滑與密封. 2007(07)
[7]納米技術(shù)及其在涂料領(lǐng)域的應用[J]. 卓長平,張雄. 安徽大學學報(自然科學版). 2004(01)
本文編號：2982876
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