摻雜原子對單層SnSe材料電學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)影響的第一性原理研究.pdf

1、隨著石墨烯在實驗中被成功剝離開始，因其優(yōu)異的超薄導(dǎo)電導(dǎo)熱性，高電子遷移率和量子霍爾效應(yīng)等，像石墨烯這種層狀結(jié)構(gòu)的材料同樣受到了越來越多的注意力。而且越來越多的二維原子層材料受到了特別的關(guān)注（如，硅烯，鍺烯，錫烯，磷烯等等）。單層材料展現(xiàn)出了不同于體材料的電子，光學(xué)以及動力學(xué)的性質(zhì)。就像V族半導(dǎo)體，石墨烯和鍺烯，拓寬了等離子III-V族化合物的應(yīng)用一樣，磷烯和錫烯的發(fā)現(xiàn)同樣拓寬了等離子IV-VI族半導(dǎo)體的應(yīng)用。IV-VI族半導(dǎo)體中的SnS

2、e具有類石墨烯的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了特殊的性質(zhì)。
　　單層SnSe在室溫下是具有斜交晶系空間點群的GeS結(jié)構(gòu)，也就是扭曲的NaCl結(jié)構(gòu)，是一種重要的間接帶隙半導(dǎo)體材料。本文主要是通過DFT-PBE方法，在理論上研究了單層SnSe材料的電學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)，以及在單層SnSe中用III族原子（Ga，In和Tl）和V族原子（As，Sb和Bi）替代其中的金屬原子Sn與用V族原子（As和Sb）和VII族原子（Br和I）替代其中的非金屬原子

3、Se后體系的電學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)的基本情況。并給出了清晰的圖像及相關(guān)分析，從而使單層SnSe在實際中的應(yīng)用有了理論方向，具有重要的實用價值。
　　第一章，對IV-VI族半導(dǎo)體體材料和單層材料以及SnSe材料的簡單介紹，重點介紹了SnSe的體材料和單層材料。
　　第二章，簡單的描述了第一性原理，主要對密度泛函理論中的相關(guān)概念及定理做了闡述，并對文中所用的軟件包VASP與計算模型和參數(shù)的設(shè)置做了簡單的介紹。
　　第三章，對S

4、nSe體材料和單層材料的電子性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)做了簡單的研究，對比了體材料和單層材料的相關(guān)性質(zhì)。
　　第四章，在單層SnSe的前提下，用五族原子As，Sb與Bi和三族原子Ga，In和Tl原子分別替代Sn原子，研究了摻雜體系的電學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)，并對六種原子摻雜后的結(jié)果進(jìn)行了對比，做出了相應(yīng)的解釋。
　　第五章，以單層SnSe為基礎(chǔ)，用七族元素Br，I和五族元素As，Sb原子先后取代Se原子，同樣對其摻雜體系的電學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)做