2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、準一維(1D)半導(dǎo)體納米線與體材性質(zhì)不同,其獨特的幾何結(jié)構(gòu)、電子、輸運以及大的表面積與體積比等特性在納米電子學(xué)、光電子學(xué)等領(lǐng)域引起了人們的關(guān)注,其中,核/殼納米線(CSNWS)在一維納米材料中占有重要地位。目前,許多CSNWS已經(jīng)被制造出來,Ge/Si核/殼納米線就是其中之一。由于其與目前硅基半導(dǎo)體工藝相兼容更是引起了人們的重視,很多這方面研究已被報道出來。眾多研究表明,一維納米線是很好的傳感器材料,但是,關(guān)于Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)傳感器

2、研究鮮有報道。因此,本文利用密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)相結(jié)合的方法,計算研究了氨基酸修飾Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)的量子輸運特性,并探討其作為傳感器或分子開關(guān)的可能性。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴對無氨基酸修飾 Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)的量子輸運特性進行了研究。通過計算并分析四種不同長度Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)的I-V曲線、透射譜以及態(tài)密度,結(jié)果顯示長度M=1和2的Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為金屬特性;而M=3和4的核/殼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)半導(dǎo)體二極管正

3、向?qū)ㄌ匦裕憩F(xiàn)為半導(dǎo)體特性。另外,四種長度 Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)均能將電子限制在核區(qū)域進行輸運,由于載流子在Ge材料中(核區(qū)域)的遷移率大于Si材料(殼區(qū)域)中遷移率,這對未來高速器件研究十分有利。⑵計算并研究了小偏壓(0.1V)下20種不同氨基酸修飾的Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)量子輸運特性。對比不同模型的計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),小偏壓下所有模型的I-V曲線均為直線,但是電導(dǎo)卻各不相同,說明氨基酸可以調(diào)控 Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)電導(dǎo),且調(diào)控幅度不盡相同

4、。這意味著在較低偏壓下,Ge/Si核/殼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了對氨基酸敏感特性,換句話說這種結(jié)構(gòu)可以用于高靈敏度氨基酸傳感器的研究。⑶研究了氨基酸的-NH2吸附H離子后結(jié)構(gòu)輸運特性的變化情況。以甘氨酸(Gly)和絲氨酸(Ser)為例,結(jié)果表明:氨基酸吸附H離子前后,體系的輸運性質(zhì)發(fā)生了顯著的變化,均表現(xiàn)出了開關(guān)特性。這種器件伴隨著氧化-還原反應(yīng)出現(xiàn)的―導(dǎo)通、―截止?fàn)顟B(tài),可以用于分子邏輯電路中。此外,該種器件結(jié)構(gòu)對環(huán)境PH值敏感,說明其可以作為H離

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