磷烯具備¹0⁴20cm²V^-1s^-1載流子遷移率和¹20eV可見光響應(yīng)帶隙特性,是后硅基時代半導(dǎo)體材料的優(yōu)良備選之一。鑒于同質(zhì)/異質(zhì)結(jié)除了能繼承父系材料的主要電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)外,往往還顯示出易于調(diào)控的電學(xué)性質(zhì),構(gòu)造磷烯類同質(zhì)/異質(zhì)結(jié)已成為進(jìn)一步改善和調(diào)控磷烯類半導(dǎo)體器件性能的有效手段。本文選取了三種典型的磷烯類同質(zhì)/異質(zhì)結(jié):磷烯/六角氮化硼（P/h-BN）異質(zhì)結(jié)、90?旋轉(zhuǎn)雙層磷烯同質(zhì)結(jié)、硒化鎢/碘化鉻（WSe₂/CrI₃）異質(zhì)結(jié),利用第一性原理計算的方法對這些材料的載流子遷移率、載流子有效質(zhì)量各向異性、谷電子特性等電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行了研究。另外,考慮到實(shí)際應(yīng)用通常采用應(yīng)力、電場等手段調(diào)控材料性質(zhì),本論文對這三種材料的電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)在應(yīng)力、外電場的響應(yīng)情況也作了討論,得到的主要結(jié)論如下:1.h-BN襯底的引入,使P/h-BN異質(zhì)結(jié)的二維彈性模量提高了約16020J/m²;同時h-BN襯底的寬帶隙特征... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 磷烯
    1.2 磷烯類結(jié)構(gòu)材料及范德瓦爾斯同質(zhì)/異質(zhì)結(jié)構(gòu)
    1.3 本文研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 密度泛函理論與計算軟件
    2.1 密度泛函理論
    2.2 計算軟件SIESTA簡介
    2.3 計算軟件VASP簡介
    參考文獻(xiàn)
第三章 磷烯/氮化硼異質(zhì)結(jié)的電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 磷烯和六角氮化硼的原子及電子結(jié)構(gòu)
    3.4 P/h-BN異質(zhì)結(jié)的原子及電子結(jié)構(gòu)
    3.5 異質(zhì)結(jié)的載流子遷移率及其相關(guān)參數(shù)
    3.6 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 旋轉(zhuǎn)雙層磷烯同質(zhì)結(jié)的電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 雙層磷烯的原子及電子結(jié)構(gòu)
    4.4 90°旋轉(zhuǎn)雙層磷烯同質(zhì)結(jié)的電子結(jié)構(gòu)及各向異性的應(yīng)力調(diào)控
    4.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 硒化鎢/碘化鉻異質(zhì)結(jié)的電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)
    5.1 引言
    5.2 計算方法
    5.3 碘化鉻和硒化鎢的原子及電子結(jié)構(gòu)
    5.4 WSe_2/CrI_3異質(zhì)結(jié)的原子及電子結(jié)構(gòu)
    5.5 異質(zhì)結(jié)電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)的電場調(diào)控
    5.6 異質(zhì)結(jié)谷電子性質(zhì)的電場調(diào)控
    5.7 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Devices20and20applications20of20van20der20Waals20heterostructures[J]. Chao Li,Peng Zhou,David Wei Zhang.  Journal of Semiconductors. 2017(03)
[2]Van20der20Waals20heterostructure20of20phosphorene20and20hexagonal20boron20nitride:20First-principles20modeling[J]. 張鵬,王靜,段香梅.  Chinese Physics B. 2016(03)



本文編號：3177282