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作者：倪建刚电子科技大学

学位级别：硕士

铁电-半导体异质结构作为传统Si基MIS结构的有力竞争者，在现代集成铁电器件领域的应用越来越广。本文基于第一性原理计算软件CASTEP主要研究由典型铁电材料BaTiO、半导体材料ZnO构成的BaTiO-ZnO异质结构，在理论层次上对其电子特性进... 详细信息

铁电-半导体异质结构作为传统Si基MIS结构的有力竞争者，在现代集成铁电器件领域的应用越来越广。本文基于第一性原理计算软件CASTEP主要研究由典型铁电材料BaTiO、半导体材料ZnO构成的BaTiO-ZnO异质结构，在理论层次上对其电子特性进行探索性研究，为今后铁电-半导体纳米器件的研制提供理论依据。首先，本文针对基态下BaTiO(001)表面和ZnO的各种极性表面结构，从能带结构、态密度、电荷密度分布等方面进行了详细分析，其中BaTiO表面的TiO终端因Ti原子悬挂键的存在，引入表面态，其稳定性下降，并呈现出较好的吸附特性，因此适用于薄膜的外延生长。ZnO各种极性表面由于相结构、终端原子、极化取向的不同，特性差异较大，其中Zn终端表面呈半导体特性，尤其是闪锌矿结构的禁带宽度更大，约1．803 eV，适应半导体工艺的需要。其次，基于分子动力学方法对ZnO分子在BaTiO(001)终端表面的吸附过程进行初步模拟。BaO终端表面的吸附过程受温度场的调制作用很差;相反，TiO终端表面因具有较强的吸附特性而表现出温度效应下特有的吸附机制，并且温度场的存在对这种吸附结构的稳定化过程影响很大，这与实际的实验情况相符，因此TiO终端表面为BaTiO-ZnO异质结构的构建提供了界面基础。最后，从界面原子结构出发深入讨论了BaTiO-ZnO异质结构的电子特性，其中带偏计算表明电子从ZnO一侧难以越过界面势垒到达BaTiO侧，从而为研制基于铁电-半导体异质结构的纳米器件提供了可能。接着，结合ZnO-BaTiO-ZnO双异质结构模型，进一步讨论了电场作用下BaTiO3材料所表现出来的独特器件特性——极化反转效应，并以此解释了铁电存储器的工作机理，最后概述了极化耦合效应对改善铁电存储器性能的重要意义。当前铁电-半导体异质结构的研究主要基于实验测量，而实验数据在很大程度上依赖工艺条件等外在因素，因此可信度不高，而本文在理论层次上首次详细地分析了BaTiO-ZnO异质结构的电子特性，摆脱了实验研究这一传统方法的束缚，并为集成铁电器件这个研究领域提供许多新的思路。

关键词：铁电-半导体异质结构第一性原理电子特性表面吸附

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第一性原理研究BaTiO_3(001)表面的电子结构

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物理学报 2008年第7期57卷 4434-4440页

作者：倪建刚刘诺杨果来张曦电子科技大学微电子与固体电子学院成都610054

在密度泛函理论的基础上,采用平面波赝势方法计算了立方相BaTiO3(001)表面的电子结构.结构优化表明最表层原子都向体内弛豫,且金属原子弛豫幅度最大,同时各层层间距变化呈交错分布.对两种表面结构的总能计算发现TiO2表面稳定性比BaO表面... 详细信息

在密度泛函理论的基础上,采用平面波赝势方法计算了立方相BaTiO3(001)表面的电子结构.结构优化表明最表层原子都向体内弛豫,且金属原子弛豫幅度最大,同时各层层间距变化呈交错分布.对两种表面结构的总能计算发现TiO2表面稳定性比BaO表面弱,一方面是由于TiO2表面结构中存在O-2p表面态,使价带和导带中电子态向高能区域偏移.另一方面,TO2表面附近Ti—O共价键存在强弱差异,有利于发生表面吸附.而在BaO表面结构中,最表层BaO的存在消除了这种差异,因而其表面稳定性较强.

关键词：第一性原理钛酸钡电子结构表面能

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浅谈土木工程中混凝土的施工技术

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大观周刊 2011年第51期 133-133,115页

作者：倪建刚 Z江苏通力建设工程有限公司江苏太仓215400

本文主要浅谈土木工程在混凝土中的施工技术，分析混凝土施工过程，做好质量防控，保证施工质量。

关键词：混凝土浇筑质量控制

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13种观赏草引种的生物安全性初探

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草业科学 2012年第4期29卷 521-527页

作者：赵天荣蔡建岗施永泰倪建刚林波宁波市农业科学研究院浙江宁波315040

为了防止观赏草的盲目推广带来生物灾害,该研究针对引入的13个观赏草品种分别从种子、不定根、检疫性病虫害3个方面分析了是否存在生物入侵的风险,并就观赏草生态适应性和在景观应用中的安全性进行了分析。结果表明,试验期间种子无自播... 详细信息

为了防止观赏草的盲目推广带来生物灾害,该研究针对引入的13个观赏草品种分别从种子、不定根、检疫性病虫害3个方面分析了是否存在生物入侵的风险,并就观赏草生态适应性和在景观应用中的安全性进行了分析。结果表明,试验期间种子无自播现象;距离原始植株0.1～1.0m半径范围内无蔓发性根发苗现象;未发现检疫性病虫害;水葱(Scirpus validus)和花叶水葱(***‘Mosaic’)与高抗逆性品种的关联度最高,为0.763 9,蒲苇(Cortaderia selloana)和矮蒲苇(***‘Pumila’)稍次之,关联度为0.748 0;13种观赏草在园林景观中造成火灾危害的可能性极低。以上结果证明,所引品种在宁波地区种植存在生物入侵的可能性极低,可以在宁波及周边地区推广应用。

关键词：植物引种观赏草生物入侵生态安全

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