二維材料在納米器件領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用潛力。石墨烯是一種具有超寬光譜吸收、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱特性與超高的載流子遷移率等優(yōu)良特性,使其在光電探測(cè)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用潛力。然而,作為光電探測(cè)器的光敏材料,石墨烯本身存在兩個(gè)缺點(diǎn),一是由于石墨烯本身為基本沒(méi)有厚度的二維材料,對(duì)光的吸收少,單層石墨烯的光吸收率僅為2.3%,因此石墨烯基光電探測(cè)器的外量子效率非常低;二是石墨烯是一種沒(méi)有帶隙的二維材料,這種性質(zhì)導(dǎo)致其對(duì)光沒(méi)有選擇性,該特性限制了石墨烯在一些應(yīng)用的研究。2016年新型二維材料銻烯（Antimonene）被制備出來(lái)。相比于石墨烯,銻烯具有寬帶隙,也擁有比黑磷等二維材料更好的穩(wěn)定性,因此引發(fā)了廣泛的研究人員的關(guān)注。本文對(duì)銻烯進(jìn)行第一性原理計(jì)算研究,并通過(guò)模擬仿真對(duì)銻烯與微納結(jié)構(gòu)結(jié)合從而提高銻烯光電探測(cè)器的光吸收率;對(duì)于銻烯用計(jì)算軟件NanoDcal計(jì)算該材料的光電流,為該材料的應(yīng)用提供理論參考,主要研究?jī)?nèi)容如下:采用NEGF-DFT方法,線(xiàn)偏振光以及橢圓偏振光照射在銻烯中心區(qū)得出電輸運(yùn)情況,結(jié)果表明因?yàn)殇R烯結(jié)構(gòu)具有空間反衍對(duì)稱(chēng)性,所以在0V偏壓下,無(wú)論是線(xiàn)偏光還是圓偏光照射,銻烯的光電流大小基本為... 

【文章來(lái)源】：河北科技大學(xué)河北省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯、富勒烯、碳納米管和石墨的晶格結(jié)構(gòu)

河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文墨烯、雙層石墨烯和少層石墨烯，而 10 層以上的稱(chēng)為石（Graphene）：一層碳原子按照六角蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)周期薄膜；（Bilayer graphene）：兩層碳原子按照六角蜂窩狀晶格結(jié) 或 AA 堆垛形成的二維結(jié)構(gòu)薄膜；（Few-layer graphene）：3-10 層碳原子按照六角蜂窩狀晶 ABC 或 ABA 堆垛形成的二維結(jié)構(gòu)薄膜；ABA 堆垛和 ABC 堆垛的方式如圖 1-2 所示。

圖 1-2 石墨烯的堆垛方式：a)ABA 堆垛；b)ABC 堆垛[5]石墨烯具有特殊的能帶結(jié)構(gòu)，單層石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)如圖 1-3 a)所示，在布里淵帶底和價(jià)帶頂相交于 K 點(diǎn)，該點(diǎn)稱(chēng)為狄拉克點(diǎn)（Dirac point）。K 點(diǎn)周?chē)Ц駝?shì)有對(duì)稱(chēng)性，這樣特殊的對(duì)稱(chēng)性使電子的有效質(zhì)量基本為零。在該點(diǎn)附近能量和（E-k）呈線(xiàn)性色散關(guān)系[6]。本征石墨烯的費(fèi)米能級(jí)在狄拉克點(diǎn)處，p 型摻雜的石墨烯費(fèi)米能級(jí)低于狄拉克n 型摻雜的石墨烯費(fèi)米能級(jí)高于狄拉克點(diǎn)，可通過(guò)柵壓來(lái)調(diào)節(jié)石墨烯的費(fèi)米能級(jí)， 1-2 b)所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于平面波展開(kāi)法的二維光子晶體表面模式研究[J]. 蔡青,黃昌清,梁培,董前民.  光子學(xué)報(bào). 2012(04)
[2]漸變折射率光波導(dǎo)模場(chǎng)分布的矢量FD-TD法分析[J]. 劉靖,張國(guó)平,黃重慶.  光電工程. 2002(03)

博士論文
[1]光子晶體計(jì)算方法和設(shè)計(jì)的研究[D]. 肖三水.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于FDTD法的二維光子晶體傳輸特性研究[D]. 徐小果.西南交通大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3053771