幾類二維半導體復合結構材料界面電子轉移特性的研究.pdf

1、近年來，二維半導體材料因其特殊的性能和廣闊的應用前景引起了廣泛的關注，它在光學、電學和磁學等方面都是具有潛力的新型材料。相比純凈的二維半導體材料，二維半導體復合結構材料的性能更優(yōu)越，實用性更強，因此我們需要對一些二維半導體材料進行修飾，得到所需要的新型復合結構材料。這樣，由第一性原理計算方法探索研究新型復合結構成為研究二維半導體復合結構材料的重要方法，也為該領域的實驗探究提供了必不可少的理論基礎。
　　本文運用基于密度泛函理論的第

2、一性原理計算方法研究了幾類二維半導體復合結構材料界面電子轉移的特性，選取了石墨烯、類石墨相氮化碳和黑磷三種熱點材料，對類石墨相氮化碳與金屬原子和非金屬的石墨烯復合結構以及單層黑磷的缺陷與S原子的摻雜結構進行了研究，通過計算復合結構的能帶、態(tài)密度、結合能、差分電荷密度、功函數、bader電荷和吸收光譜來分析由界面電子轉移所引起的一些性質的變化，得到了以下幾個結論：
　　（1）通過對類石墨相氮化碳與金屬原子復合結構的研究，我們發(fā)現(xiàn)這種

3、復合結構增強了氮化碳在可見光和紅外光范圍內的吸收強度。
　　（2）類石墨相氮化碳與石墨烯復合后，再用S原子取代其N原子得到新型的復合結構，研究表明，取代前后復合結構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，與純凈的氮化碳相比，這種復合結構增強了其在可見光和紅外光范圍內的光吸收系數。
　?。?）通過對單層黑磷的缺陷和S摻雜復合結構的研究，我們發(fā)現(xiàn)，不同的缺陷和摻雜結構對黑磷的帶隙、磁性和吸收光譜影響不同