本文關(guān)鍵詞：幾類二維半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)材料界面電子轉(zhuǎn)移特性的研究

  更多相關(guān)文章： 二維半導(dǎo)體材料 第一性原理 電子結(jié)構(gòu) 吸收光譜 磁距

【摘要】：近年來,二維半導(dǎo)體材料因其特殊的性能和廣闊的應(yīng)用前景引起了廣泛的關(guān)注,它在光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)等方面都是具有潛力的新型材料。相比純凈的二維半導(dǎo)體材料,二維半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的性能更優(yōu)越,實(shí)用性更強(qiáng),因此我們需要對一些二維半導(dǎo)體材料進(jìn)行修飾,得到所需要的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。這樣,由第一性原理計算方法探索研究新型復(fù)合結(jié)構(gòu)成為研究二維半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的重要方法,也為該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)探究提供了必不可少的理論基礎(chǔ)。本文運(yùn)用基于密度泛函理論的第一性原理計算方法研究了幾類二維半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)材料界面電子轉(zhuǎn)移的特性,選取了石墨烯、類石墨相氮化碳和黑磷三種熱點(diǎn)材料,對類石墨相氮化碳與金屬原子和非金屬的石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)以及單層黑磷的缺陷與S原子的摻雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,通過計算復(fù)合結(jié)構(gòu)的能帶、態(tài)密度、結(jié)合能、差分電荷密度、功函數(shù)、bader電荷和吸收光譜來分析由界面電子轉(zhuǎn)移所引起的一些性質(zhì)的變化,得到了以下幾個結(jié)論:(1)通過對類石墨相氮化碳與金屬原子復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究,我們發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了氮化碳在可見光和紅外光范圍內(nèi)的吸收強(qiáng)度。(2)類石墨相氮化碳與石墨烯復(fù)合后,再用S原子取代其N原子得到新型的復(fù)合結(jié)構(gòu),研究表明,取代前后復(fù)合結(jié)構(gòu)都能有效地打開石墨烯的帶隙,且不同位置的取代打開的帶隙不同。同時,與純凈的氮化碳相比,這種復(fù)合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了其在可見光和紅外光范圍內(nèi)的光吸收系數(shù)。(3)通過對單層黑磷的缺陷和S摻雜復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究,我們發(fā)現(xiàn),不同的缺陷和摻雜結(jié)構(gòu)對黑磷的帶隙、磁性和吸收光譜影響不同。
【關(guān)鍵詞】：二維半導(dǎo)體材料 第一性原理 電子結(jié)構(gòu) 吸收光譜 磁距
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.1;TB33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 導(dǎo)論7-15
• 1.1 選題的背景及研究意義7-9
• 1.1.1 問題產(chǎn)生的背景7-8
• 1.1.2 本文選題的目的8
• 1.1.3 研究價值和意義8-9
• 1.2 二維半導(dǎo)體材料的發(fā)展9-13
• 1.2.1 二維半導(dǎo)體材料的研究進(jìn)展9-11
• 1.2.2 二維半導(dǎo)體材料的優(yōu)點(diǎn)11-12
• 1.2.3 二維半導(dǎo)體材料研究中存在的問題12-13
• 1.3 本文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)及方法13-15
• 1.3.1 本文主要的研究工作13
• 1.3.2 本文研究的主要方法13-14
• 1.3.3 本文的整體結(jié)構(gòu)及框架14-15
• 第二章 研究的相關(guān)理論基礎(chǔ)15-29
• 2.1 電子結(jié)構(gòu)計算理論15-22
• 2.1.1 主要近似方法15-16
• 2.1.2 密度泛函理論16-20
• 2.1.3 交換關(guān)聯(lián)泛函及贗勢方法20-22
• 2.2 slab模型以及參數(shù)測試22-25
• 2.2.1 slab模型22-23
• 2.2.2 截斷能測試23-24
• 2.2.3 K點(diǎn)測試24-25
• 2.3 計算中的相關(guān)性質(zhì)原理、軟件及技術(shù)條件25-28
• 2.3.1 相關(guān)性質(zhì)計算25-26
• 2.3.2 計算軟件26-27
• 2.3.3 計算技術(shù)條件及可靠性27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 g-C_3N_4與金屬和非金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)的電子轉(zhuǎn)移研究29-41
• 3.1 g-C_3N_4與金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究29-34
• 3.1.1 g-C_3N_4的結(jié)構(gòu)29-30
• 3.1.2 模型與計算細(xì)節(jié)30-31
• 3.1.3 復(fù)合體系的電子結(jié)構(gòu)及吸收光譜分析31-34
• 3.2 g-C_3N_4與非金屬的復(fù)合結(jié)構(gòu)研究34-36
• 3.2.1 Graphene@g-C_3N_4的研究背景34-35
• 3.2.2 計算模型與細(xì)節(jié)35
• 3.2.3 復(fù)合體系的幾何結(jié)構(gòu)35-36
• 3.3 Graphene@g-C_3N_4及S原子取代N原子后的光電性質(zhì)研究36-40
• 3.3.1 S原子摻雜Graphene@g-C_3N_4前后對石墨烯帶隙的影響36-38
• 3.3.2 S原子摻雜Graphene@g-C_3N_4復(fù)合結(jié)構(gòu)的電子轉(zhuǎn)移研究38-39
• 3.3.3 吸收光譜分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 炓磷P原子的缺失與取代的研究41-53
• 4.1 本文所研究的炓磷41-43
• 4.1.1 黑磷的結(jié)構(gòu)41-42
• 4.1.2 炓磷的性質(zhì)42-43
• 4.1.3 模型與計算方法43
• 4.2 缺失P原子對炓磷電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響43-47
• 4.2.1 缺失P原子后炓磷的幾何結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性44-45
• 4.2.2 缺失一個P原子對炓磷電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響45
• 4.2.3 缺失兩個P原子對炓磷電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響45-47
• 4.3 S原子取代P原子后對炓磷電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響47-52
• 4.3.1 P原子被S原子取代后的幾何結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性47-48
• 4.3.2 一個P原子被取代后對炓磷電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響48-49
• 4.3.3 兩個P原子被取代后對炓磷電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 總結(jié)和展望53-59
• 5.1 研究內(nèi)容和成果53-55
• 5.1.1 研究內(nèi)容總結(jié)53-54
• 5.1.2 取得的成果和結(jié)論54-55
• 5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)及意義55-57
• 5.2.1 本文研究的創(chuàng)新點(diǎn)55-56
• 5.2.2 本文研究的意義56-57
• 5.3 進(jìn)一步的研究與展望57-59
• 5.3.1 有待深入研究的問題57
• 5.3.2 研究展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 附錄65-66

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧甲祥;非金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)在車輛上的應(yīng)用[J];工程塑料應(yīng)用;1990年01期

2 沈越,陳敏,王樹逵;關(guān)于復(fù)合結(jié)構(gòu)對消聲影響的研究[J];沈陽大學(xué)學(xué)報;2003年02期

3 范俊奇;辛凱;宋紅民;薛一江;;泡沫夾層在抗爆復(fù)合結(jié)構(gòu)中作用的實(shí)驗(yàn)研究[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2011年03期

4 郭方奎;;變換爐新型復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)襯[J];化肥工業(yè);1986年02期

5 K.Pfeifer;J.Bode;樂發(fā)仁;;熱載荷下輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力和應(yīng)變分析[J];國外固體火箭技術(shù);1987年03期

6 夏篤yN;張肇熙;J.Smid;;PMG_n-PEO-LiCF_3SO_3復(fù)合結(jié)構(gòu)高分子快離子導(dǎo)體[J];功能材料;1992年04期

7 李學(xué)閔;玻璃鋼/混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)工藝[J];工程塑料應(yīng)用;1996年06期

8 石秀華,鄭水容;鈦合金復(fù)合結(jié)構(gòu)在海洋工程中的應(yīng)用[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;1997年06期

9 王繼君,盧詠來,沈德言;基底表面無規(guī)聚甲基丙烯酸甲酯立構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2003年05期

10 鄧明晰;復(fù)合結(jié)構(gòu)界面粘接強(qiáng)度的聲-超聲評價研究[J];應(yīng)用聲學(xué);2005年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王利民;Leung K Y Christopher;;非線性裂紋模型在復(fù)合結(jié)構(gòu)失效分析中的應(yīng)用[A];復(fù)合材料力學(xué)現(xiàn)代進(jìn)展會議論文集擴(kuò)展摘要[C];2005年

2 張建偉;錢維坤;李繼信;;儲罐玻璃鋼四面錐復(fù)合結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用[A];山東石油學(xué)會第三屆腐蝕與防護(hù)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

3 鄭建中;左炳和;殷懷堂;;并列雙座復(fù)合結(jié)構(gòu)立窯的爆破[A];第七屆全國工程爆破學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

4 張梅;尚云東;張江濤;劉立勝;翟鵬程;;黏彈性層疊復(fù)合結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力分析與優(yōu)化[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 王翕君;江俊;;半導(dǎo)體-金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)催化活性模擬研究[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第15分會：理論化學(xué)方法和應(yīng)用[C];2014年

6 閆翔宇;陳志華;;三類結(jié)構(gòu)概念和復(fù)合結(jié)構(gòu)體系分類[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

7 金超;秦瑤;李影;祖連海;楊金虎;;Ag@Ag_3PO_4@ZnO三元異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及其光催化性能的探究[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第37分會：能源納米科學(xué)與技術(shù)[C];2014年

8 鄭維時;郭子龍;莊家騏;楊文勝;;Fe_3O_4@SiO_2@Au復(fù)合結(jié)構(gòu)在生物監(jiān)測方面的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第35分會：納米生物醫(yī)學(xué)中的化學(xué)問題[C];2014年

9 周曉敏;張國亮;;“凍土+管棚”復(fù)合結(jié)構(gòu)的承載性能研究及其應(yīng)用分析[A];城市地下空間開發(fā)與地下工程施工技術(shù)高層論壇論文集[C];2004年

10 翟宏菊;王立晶;孫德武;李秀艷;常立民;楊景海;;Ag-ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)的一步溶劑熱合成及其發(fā)光性能研究[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第21分會：光化學(xué)[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 記者 張Z，

本文編號：1001486