基于石墨烯與硫化鉬層狀材料的理論計(jì)算及實(shí)驗(yàn)制備.pdf

1、近年來，因優(yōu)異的物化性能，二維晶體材料中的石墨烯和硫化鉬受到研究者的廣泛關(guān)注及重視。將石墨烯與硫化鉬構(gòu)建成為異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的光電性質(zhì)，值得進(jìn)一步關(guān)注及研究。因此，本文以探討石墨烯/硫化鉬異質(zhì)結(jié)為中心，采用第一性原理計(jì)算和液相剝離的實(shí)驗(yàn)制備相結(jié)合的研究方法，研究了其結(jié)構(gòu)形貌及本征特性。
　　在理論計(jì)算部分，因異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的堆垛方式不同往往能引起其自身性能的差異，首先就石墨烯/硫化鉬結(jié)構(gòu)的堆垛方式進(jìn)行了探討。我們提出了一種“最小二

2、乘法”的新型構(gòu)型分類方法，以分析石墨烯/硫化鉬的構(gòu)型種類。因異質(zhì)結(jié)界面晶格不匹配，石墨烯與硫化鉬之間不存在傳統(tǒng)意義上的AA和AB堆垛。但根據(jù)分類的結(jié)果，依然能夠區(qū)分出類AA和類AB堆垛方式。針對類AB堆垛并不對應(yīng)結(jié)構(gòu)弛豫后的構(gòu)型的現(xiàn)象，我們將其原因歸結(jié)為石墨烯的起伏導(dǎo)致。
　　通過第一性原理計(jì)算，我們研究了異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的結(jié)合能、電學(xué)結(jié)構(gòu)和光吸收性質(zhì)。通過對其電子結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)四種構(gòu)型的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的能帶間隙都被打開但其值并不相同。此