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二维材料异质结的能带结构及电学性能研究

造纸装备及材料 2025年第2期54卷 70-72页

作者：胥文慧郝东凤黄河交通学院河南焦作454950

文章探讨了二维材料的基本性质,以此为基础分析了二维材料异质结的分类与制备方法,并特别关注石墨烯与硫化钼和硒化钨构成的异质结,分析了它们的能带结构、电学性能。研究表明,这些异质结不仅继承了各自材料的独特性质,还产生了新的物... 详细信息

文章探讨了二维材料的基本性质,以此为基础分析了二维材料异质结的分类与制备方法,并特别关注石墨烯与硫化钼和硒化钨构成的异质结,分析了它们的能带结构、电学性能。研究表明,这些异质结不仅继承了各自材料的独特性质,还产生了新的物理现象,为能带工程和电子输运提供了新的途径;石墨烯/硫化钼和石墨烯/硒化钨异质结展现出优异的电学性能,包括高电流输出、低接触电阻、高载流子迁移率和良好的整流行为,为高性能电子器件的开发提供了新的方向。

关键词：二维材料异质结石墨烯能带结构电学性能

应变效应对二维材料异质结构中能带结构的影响

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造纸装备及材料 2025年第1期54卷 50-52页

作者：郝东凤胥文慧黄河交通学院河南焦作454950

文章介绍了二维材料、异质结构和应变效应的基本概念,为后续研究提供了理论基础,接着详细分析了应变导致能带结构变化的物理机制,并探讨了应变效应与其他物理现象的关联,如晶格畸变等。具体研究了应变对能带结构的电学、光学及热学性能... 详细信息

文章介绍了二维材料、异质结构和应变效应的基本概念,为后续研究提供了理论基础,接着详细分析了应变导致能带结构变化的物理机制,并探讨了应变效应与其他物理现象的关联,如晶格畸变等。具体研究了应变对能带结构的电学、光学及热学性能的影响。研究发现,应变可以显著调节异质结构的能带结构,进而影响其电导率、光吸收特性以及热导率等关键物理性质。这些发现为理解和调控二维材料能带结构的性能提供了新的视角和方法,对于推动相关领域的科学研究和技术应用具有重要意义。

关键词：二维材料异质结构应变效应能带结构

Zn_(1–x)Mg_xO能带结构及作为窗口层的CdTe薄膜太阳电池的SCAPS仿真应用

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无机材料学报 2018年第6期33卷 635-640页

作者：何旭任胜强李春秀武莉莉张静全都政四川大学材料科学与工程学院成都610065 成都纺织高等专科学校成都611731 国家超级计算深圳中心深圳518055

采用第一性原理广义梯度近似+U(GGA+U)方法计算了纤锌矿结构Zn_(1–x)Mg_xO(ZMO)(0≤x≤0.25)合金的能带结构。计算表明:随着Mg组分增加,ZMO化合物的导带底及费米能级均向真空能级方向移动,带隙增宽。基于理论计算得到ZMO的能带结构参数... 详细信息

采用第一性原理广义梯度近似+U(GGA+U)方法计算了纤锌矿结构Zn_(1–x)Mg_xO(ZMO)(0≤x≤0.25)合金的能带结构。计算表明:随着Mg组分增加,ZMO化合物的导带底及费米能级均向真空能级方向移动,带隙增宽。基于理论计算得到ZMO的能带结构参数,使用SCAPS软件对ZMO作窗口层的CdTe薄膜太阳电池的性能进行了仿真模拟,并将研究结果与CdS作窗口层的CdTe太阳电池的性能进行了比较。结果表明:Mg在ZMO中的含量0≤x≤0.125时,ZMO/CdTe太阳电池具有比CdS/CdTe太阳电池更高的开路电压和短路电流密度;ZMO的导带底高出CdTe导带底约0.13 e V时,CdTe薄膜太阳电池的转换效率最高,达到18.29%。这些结果为高效率碲化镉薄膜太阳电池的结构设计和器件制备提供了理论指导。

关键词： Zn1–xMgxO 能带结构薄膜太阳电池转换效率

Li(Na)AuS体系拓扑绝缘体材料的能带结构

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物理学报 2021年第2期70卷 373-378页

作者：许佳玲贾利云刘超吴佺赵领军马丽侯登录河北建筑工程学院数理系张家口075000 河北师范大学物理学院石家庄050016

在拓扑领域中发现可以通过大数据搜索拓扑绝缘体,使得此领域对材料的探索转变为对材料性质的研究.半Heusler合金体系是非平庸拓扑绝缘体材料的重要载体.通过全势线性缀加平面波方法计算Li(Na)AuS体系拓扑绝缘体材料的能带结构.采用各种... 详细信息

在拓扑领域中发现可以通过大数据搜索拓扑绝缘体,使得此领域对材料的探索转变为对材料性质的研究.半Heusler合金体系是非平庸拓扑绝缘体材料的重要载体.通过全势线性缀加平面波方法计算Li(Na)AuS体系拓扑绝缘体材料的能带结构.采用各种关联泛函计算LiAuS的平衡晶格常数,发现得到的能带图均为具有反带结构的拓扑绝缘体,而且打开了自然带隙.较小的单轴应力破坏立方结构后也破坏了此类拓扑绝缘体的自然带隙,通过施加单轴拉应力直到四方结构的平衡位置时,系统带隙值约为0.2 eV,这与立方结构平衡位置得到的带隙结果一致.运用同族元素替代的手段,实现了在保证材料拓扑绝缘体性质的同时,不改变立方结构,在体系的平衡晶格常数下使得材料的带隙打开,从而提高了实验合成拓扑绝缘体材料的可行性.

关键词：拓扑绝缘体 Heusler合金第一性原理能带结构

氢化纳米硅薄膜中氢的键合特征及其能带结构分析

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物理学报 2006年第4期55卷 1936-1941页

作者：于威张立王保柱路万兵王利伟傅广生河北大学物理科学与技术学院保定071002

对氢化纳米硅薄膜中氢的键合特征和薄膜能带结构之间的关系进行了研究.所用样品采用螺旋波等离子体化学气相沉积技术制备,利用Raman散射、红外吸收和光学吸收技术对薄膜的微观结构、氢的键合特征以及能带结构特性进行了分析.Raman结果... 详细信息

对氢化纳米硅薄膜中氢的键合特征和薄膜能带结构之间的关系进行了研究.所用样品采用螺旋波等离子体化学气相沉积技术制备,利用Raman散射、红外吸收和光学吸收技术对薄膜的微观结构、氢的键合特征以及能带结构特性进行了分析.Raman结果显示不同衬底温度下所生长薄膜的微观结构存在显著差异,从非晶硅到纳米晶硅转化的衬底温度阈值为200℃.薄膜中氢的键合特征与薄膜的能带结构密切相关.氢化非晶硅薄膜具有较高的氢含量,因键合氢引起的价带化学位移和低衬底温度决定的结构无序性,使薄膜呈现较大的光学带隙和带尾宽度.升高衬底温度主要导致氢化纳米硅薄膜中纳米硅界面的键合氢含量增加,使薄膜光学带隙和带尾宽度呈减小趋势,该结果主要关联于键合氢对纳米晶粒表面悬键的中止作用.对应更高的衬底温度,因薄膜中的氢不能完全中止纳米晶粒界面的悬键,使薄膜能带带尾加宽.

关键词：氢化纳米硅螺旋波等离子体能带结构微观结构

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DNA分子能带结构与电子态研究

物理学报 2004年第8期53卷 2792-2795页

作者：宋骏陈雷刘德胜解士杰山东大学物理与微电子学院

DNA分子链内的巡游电子数与其结构和位形密切相关 ,可变的电子数会导致这类软物质费米面处能带结构的变化 .在紧束缚近似下 ,计入电子晶格的相互作用 ,计算了DNA分子不同巡游电子数下的能带结构及态密度。

关键词： DNA分子链能带结构电晶相互作用态密度

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光器件应用改性Ge的能带结构模型

物理学报 2018年第19期67卷 313-328页

作者：杨雯宋建军任远张鹤鸣西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安710071

Ge为间接带隙半导体,通过改性技术可以转换为准直接或者直接带隙半导体.准/直接带隙改性Ge半导体载流子辐射复合效率高,应用于光器件发光效率高;同时,准/直接带隙改性Ge半导体载流子迁移率显著高于Si半导体载流子迁移率,应用于电子器件... 详细信息

Ge为间接带隙半导体,通过改性技术可以转换为准直接或者直接带隙半导体.准/直接带隙改性Ge半导体载流子辐射复合效率高,应用于光器件发光效率高;同时,准/直接带隙改性Ge半导体载流子迁移率显著高于Si半导体载流子迁移率,应用于电子器件工作速度快、频率特性好.综合以上原因,准/直接带隙改性Ge具备了单片同层光电集成的应用潜力.能带结构是准/直接带隙改性Ge材料实现单片同层光电集成的理论基础之一,目前该方面的工作仍存在不足.针对该问题,本文主要开展了以下三方面工作:1)揭示了不同改性条件下Ge材料带隙类型转化规律,完善了间接转直接带隙Ge实现方法的相关理论; 2)研究建立了准/直接带隙改性Ge的能带E-k模型,据此所获相关结论可为发光二极管、激光器件仿真模型提供关键参数; 3)提出了准/直接带隙改性Ge的带隙调制方案,为准/直接带隙改性Ge单片同层光电集成的实现提供了理论参考.本文的研究结果量化,可为准/直接带隙改性Ge材料物理的理解,以及Ge基光互连中发光器件有源层研究设计提供重要理论依据.

关键词：改性Ge 能带结构带隙调制光电集成

有机/聚合物材料体系能带结构的表征──电化学方法研究

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高等学校化学学报 2000年第9期21卷 1422-1426页

作者：宋文波陈旭吴芳田文晶马淤光许宏鼎吉林大学化学系超分子结构与谱学开放实验室长春130023

以 8 -羟基喹啉铝和聚 (N -乙烯基 )咔唑为例 ,采用多种电化学方法确立了有机聚合物半导体材料的最高占有轨道和最低空轨道能级的位置 ,所得数据与光电子发射法表征结果一致 .用电化学方法测得的带隙Eelg 与吸收光谱法得到的 Eoptg 吻... 详细信息

以 8 -羟基喹啉铝和聚 (N -乙烯基 )咔唑为例 ,采用多种电化学方法确立了有机聚合物半导体材料的最高占有轨道和最低空轨道能级的位置 ,所得数据与光电子发射法表征结果一致 .用电化学方法测得的带隙Eelg 与吸收光谱法得到的 Eoptg 吻合 .用测得的能带结构参数为依据研制的电致发光器件的发光性能很高 .

关键词：电化学表征方法能带结构有机聚合物半导体

某些Al_2Cu型和CrSi_2型化合物的能带结构研究

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化学学报 1998年第2期56卷 117-123页

作者：蔡淑惠刘春万厦门大学物理系厦门361005 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

Al_2Cu型和CrSi_2型固相过渡金属原子簇化合物M_2B(M=Mo,W),M_2Ni(M=Zr,Hf)和MGe_2(M=Nb,Ta)在低温下出现超导行为.本文采用扩展的Hückel近似下的紧束缚能带方法,计算了它们的能带结构,给出了其能带、态密度与晶体轨道重叠布居,讨论了... 详细信息

Al_2Cu型和CrSi_2型固相过渡金属原子簇化合物M_2B(M=Mo,W),M_2Ni(M=Zr,Hf)和MGe_2(M=Nb,Ta)在低温下出现超导行为.本文采用扩展的Hückel近似下的紧束缚能带方法,计算了它们的能带结构,给出了其能带、态密度与晶体轨道重叠布居,讨论了晶体中化学键强度与超导转变温度的关系.

关键词： Al2Cu型 CrSi2型超导体能带结构