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当代,二维(2D)纳米材料在半导体器件领域引起了人们的广泛关注,科研人员设计研发了许多新型的半导体材料,如具有插层结构或异质结构的二维纳米器件。二维过渡金属硫族化物(TMDCs)MX2(M=Mo,W;X=S,Se)由于具有优异的半导体特性,其本身的结构特点也有益于形成范德华力堆叠的复合结构,因此被广泛关注。为了研发一些新的更加有价值的功能型复合材料,本文基于密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)分别探究了一系列插层化合物(PSi)n/MoS2,(PSimB)n/MoS2,和(PSimP)n/MoS2以及异质结构SE/MX2(M=Mo,W;X=S,Se)的电子结构和输运性质。 第一部分研究未掺杂以及掺杂B,P的聚硅烷(PSi)链与MoS2层组成的插层化合物的电子结构及输运性质。通过对Bulk和Device体系的计算分析,结果表明随着未掺杂PSi链数的增加,复合体系导电性也逐渐提高。在PSi链上掺杂B引入了典型的p型半导体特性,而掺杂P引入了典型的n型半导体特性。B、P掺杂都有利于提升导电率,但重掺杂B、P不利于提升导电率。此外,将B、P掺杂到PSi链再插入到MoS2层间是实现p型或者n型半导体纳米复合材料的有效策略。 第二部分研究硅烯(SE)/MX2(M=Mo,W;X=S,Se)异质结构的电子结构、输运性质和光电流。研究表明附着到MX2(M=Mo,W;X=S,Se)表面的SE的稳定性得到显著提升,底物非金属底衬的导电性得到明显提升。特别地,SE/WS2和SE/WSe2出现负微分电阻(NBR)行为。在无偏压情况下,用线性偏振光照射双探针体系有光电效应现象(PGE)产生,此结论为异质结构应用在光电器件中的最优条件测试提供了一些线索。