GeP₃具有很強的層間量子束縛效應(yīng),單層和兩層是間接帶隙半導(dǎo)體,三層以上呈金屬性,同時兩層GeP₃還具有很高的載流子遷移率,在鋰電池方面具有很好的應(yīng)用前景。本文用基于密度泛函理論的VASP和Nanodcal軟件,系統(tǒng)地研究了應(yīng)力對單層GeP₃電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控,以及應(yīng)力對GeP₃器件電流電壓特性及光電流的影響。研究表明,對于單層GeP₃,施加單軸壓縮應(yīng)力,可以實現(xiàn)其從半導(dǎo)體至導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,逐漸增大拉伸應(yīng)力時,其能隙先增大后減小,在拉伸4%左右時能隙達到0.61e V。由彈性模量計算可知,壓縮單層GeP₃比較困難,拉伸相對容易。另外,應(yīng)力對電子和空穴的有效質(zhì)量有較大的影響,因而對載流子遷移率具有很好的調(diào)制作用。我們用三層和單層GeP₃構(gòu)建了分子器件。研究表明,在拉伸形變小于4%時,器件處于導(dǎo)通狀態(tài),形變會造成電流電壓特性的明顯改變,因此可以利用此特性制作基于GeP₃的形變傳感器件,并且電流在電壓為0.3伏附近出現(xiàn)負微分電... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 二維材料的研究進展
    1.2 二維材料的應(yīng)用瓶頸
    1.3 GeP_3介紹
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 理論基礎(chǔ)
    2.1 密度泛函理論簡介
        2.1.1 Born-Oppenheimer近似
        2.1.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.3 Kohn-Sham方程
        2.1.4 交換關(guān)聯(lián)泛函
    2.2 形變勢理論
        2.2.1 有效質(zhì)量
    2.3 格林函數(shù)
        2.3.1 平衡格林函數(shù)
        2.3.2 非平衡格林函數(shù)
    2.4 VASP軟件包簡介
    2.5 Nanodcal軟件包簡介
第3章 應(yīng)力對單層GeP_3電子性質(zhì)的調(diào)控
    3.1 引言
    3.2 計算模型和參數(shù)設(shè)置
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 應(yīng)變對單層GeP_3的能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控
        3.3.2 應(yīng)力對有效質(zhì)量和載流子遷移率的影響
    3.4 應(yīng)力對單層GeP_3帶隙的調(diào)控
    3.5 小結(jié)
第4章 應(yīng)力對GeP_3電流電壓特性的調(diào)控
    4.1 引言
    4.2 結(jié)構(gòu)模型和參數(shù)設(shè)置
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 小結(jié)
第5章 應(yīng)力對單層GeP_3光電流的調(diào)控
    5.1 引言
    5.2 光電流的計算方法
    5.3 結(jié)構(gòu)模型和參數(shù)設(shè)置
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 沿Zigzag方向線偏振光照射的光電流
        5.4.2 沿Armchair方向線偏振光照射的光電流
        5.4.3 沿Armchair方向右旋圓偏振光照射的光電流
    5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
參考文獻
致謝



本文編號：3429399