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.pdf

1、近年來(lái)，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(duì)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(jì)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

2、一性原理計(jì)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(duì)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(guò)計(jì)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(lái)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(gè)結(jié)論：
　?。?）通過(guò)對(duì)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

3、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。
　?。?）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(shí)，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)。
　?。?）通過(guò)對(duì)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(duì)黑磷的帶隙、磁性和吸收光譜影響不同