低維半導體納米材料性能調控的理論研究.pdf

1、隨著納米技術的不斷發(fā)展，低維半導體納米材料將對人們的生活產(chǎn)生重大影響。低維半導體納米材料在電子、光學、熱力學、機械以及化學上有著優(yōu)異的特性，表現(xiàn)出了其所對應的塊體材料所不具備的物理化學性質。對它們的功能性質的調制可以促進新型半導體器件的開發(fā)，從而推動技術的進步。理解和控制低維功能納米材料的結構、物性以及結構--物性之間的關聯(lián)，建立可控制備方法，對發(fā)展功能導向的新體系和新技術有著重要的指導意義。
　　針對低維半導體納米材料的物理性質

2、及其調控的理論研究，本學位論文利用分子動力學模擬方法和基于密度泛函理論的第一性原理計算方法，分別以硒化鎘納米線、硒化鎘納米帶以及單層砷結構為研究對象，探討了這些體系在不同調控手段下，它們物理性質的變化，為今后低維半導體納米材料的實際應用提供了重要的理論依據(jù)，主要研究內容和結果如下：
　?。ㄒ唬┎捎玫谝恍栽碛嬎惴椒ㄑ芯苛溯S向應變條件下硒化鎘納米線的電子結構特性以及對其光學性質的變化。結果表明，應變作用下硒化鎘納米線的價帶部分發(fā)生了

3、價帶頂競爭切換現(xiàn)象，且與納米線孔徑大小有一定關聯(lián)。
　?。ǘ┎捎梅肿觿恿W模擬方法研究了不同尺寸、應變、扭轉角度以及溫度對硒化鎘納米線熱導率的影響。研究結果表明，壓縮應變能更好地降低其熱導率，使得熱導率能在更大的范圍內變化。
　　（三）采用第一性原理計算方法研究了外加電場對扶手型硒化鎘納米帶的能帶結構的調制作用。通過施加橫向電場，硒化鎘納米帶的帶隙隨著場強的增大而逐漸減小，在一定場強下硒化鎘納米帶從半導體轉變到導體，其價帶