低維半導(dǎo)體納米材料性能調(diào)控的理論研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，低維半導(dǎo)體納米材料將對(duì)人們的生活產(chǎn)生重大影響。低維半導(dǎo)體納米材料在電子、光學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械以及化學(xué)上有著優(yōu)異的特性，表現(xiàn)出了其所對(duì)應(yīng)的塊體材料所不具備的物理化學(xué)性質(zhì)。對(duì)它們的功能性質(zhì)的調(diào)制可以促進(jìn)新型半導(dǎo)體器件的開(kāi)發(fā)，從而推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。理解和控制低維功能納米材料的結(jié)構(gòu)、物性以及結(jié)構(gòu)--物性之間的關(guān)聯(lián)，建立可控制備方法，對(duì)發(fā)展功能導(dǎo)向的新體系和新技術(shù)有著重要的指導(dǎo)意義。
　　針對(duì)低維半導(dǎo)體納米材料的物理性質(zhì)

2、及其調(diào)控的理論研究，本學(xué)位論文利用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法和基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法，分別以硒化鎘納米線、硒化鎘納米帶以及單層砷結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，探討了這些體系在不同調(diào)控手段下，它們物理性質(zhì)的變化，為今后低維半導(dǎo)體納米材料的實(shí)際應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　?。ㄒ唬┎捎玫谝恍栽碛?jì)算方法研究了軸向應(yīng)變條件下硒化鎘納米線的電子結(jié)構(gòu)特性以及對(duì)其光學(xué)性質(zhì)的變化。結(jié)果表明，應(yīng)變作用下硒化鎘納米線的價(jià)帶部分發(fā)生了

3、價(jià)帶頂競(jìng)爭(zhēng)切換現(xiàn)象，且與納米線孔徑大小有一定關(guān)聯(lián)。
　　（二）采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究了不同尺寸、應(yīng)變、扭轉(zhuǎn)角度以及溫度對(duì)硒化鎘納米線熱導(dǎo)率的影響。研究結(jié)果表明，壓縮應(yīng)變能更好地降低其熱導(dǎo)率，使得熱導(dǎo)率能在更大的范圍內(nèi)變化。
　　（三）采用第一性原理計(jì)算方法研究了外加電場(chǎng)對(duì)扶手型硒化鎘納米帶的能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)制作用。通過(guò)施加橫向電場(chǎng)，硒化鎘納米帶的帶隙隨著場(chǎng)強(qiáng)的增大而逐漸減小，在一定場(chǎng)強(qiáng)下硒化鎘納米帶從半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變到導(dǎo)體，其價(jià)帶