石墨烯,硅烯,鍺烯和磷烯是具有一個原子厚度的二維（2D）單層材料,由于其獨特的性質(zhì)而引起了人們對其研究興趣。這些材料優(yōu)越的性質(zhì)源于其單層原子厚度和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)異的性能已被廣泛研究,并用于許多應(yīng)用中,例如在高性能場晶體管,光電器件,能量存儲,傳感器,甚至是生物學(xué)方面的應(yīng)用。通常,大多數(shù)二維材料由于沒有帶隙,限制了它們在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。Germanane是新一代單層穩(wěn)定材料,在二維材料領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。它是一種類似于石墨烯的鍺烯氫化物,由于具有直接帶隙和高電子遷移率,其光電性質(zhì)被廣泛研究。本文通過基于密度泛函理論的第一性原理計算研究了應(yīng)變,摻雜和氫化的對氫化鍺烯的影響。第一部分研究了應(yīng)變引起鍺烯單層帶結(jié)構(gòu)變化。單軸應(yīng)變破壞了鍺烯的六角對稱結(jié)構(gòu),而雙軸應(yīng)變則較好的保留了其結(jié)構(gòu)的對稱性。帶隙在鋸齒形應(yīng)變,扶手椅應(yīng)變和雙軸應(yīng)變下的是非線性的。其中雙軸應(yīng)變對帶隙的影響最明顯。另外,能量的變化在三種應(yīng)變下是不對稱的,其中雙軸應(yīng)變使能量變化最為明顯。第二部分研究了Ga和As原子代替鍺原子后的單層的能帶,電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)。兩種摻雜都是熱力學(xué)穩(wěn)定的。由于兩種雜質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)的不同,采取了兩種不同的摻雜方... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單層GeH的晶格結(jié)構(gòu)

圖 3.2GeH 單層能量隨應(yīng)變的變化圖 3.2 顯示了對應(yīng)于三種應(yīng)變引起 GeH 單層的能量變化的曲線。結(jié)果表軸應(yīng)變相比，雙軸應(yīng)變下的能量變化更為明顯。對于雙軸壓縮應(yīng)變，能為 0.1％。當(dāng)應(yīng)變常數(shù)為 0.1時，即應(yīng)變的絕對值達(dá)到 10％時，對于

圖 3.2GeH 單層能量隨應(yīng)變的變化圖 3.2 顯示了對應(yīng)于三種應(yīng)變引起 GeH 單層的能量變化的曲線。結(jié)果表軸應(yīng)變相比，雙軸應(yīng)變下的能量變化更為明顯。對于雙軸壓縮應(yīng)變，能為 0.1％。當(dāng)應(yīng)變常數(shù)為 0.1時，即應(yīng)變的絕對值達(dá)到 10％時，對于


本文編號：3609080