检索结果-南通市图书馆

基于二维无机非铅钙钛矿的范德瓦尔斯异质结的理论设计及光电性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于二维无机非铅钙钛矿的范德瓦尔斯异质结的理论设计及光电性能...

作者：王慧天津理工大学

学位级别：硕士

无机非铅卤化物钙钛矿CsBI(B=Bi、Sb)相比于铅基钙钛矿具有更强的稳定性和环境友好性而受到了广泛关注。构建二维范德瓦尔斯(vd W)异质结,特别是能够有效分离电子-空穴对的II型能带排列异质结,为设计光电子器件及光催化剂提供了更多的... 详细信息

无机非铅卤化物钙钛矿CsBI(B=Bi、Sb)相比于铅基钙钛矿具有更强的稳定性和环境友好性而受到了广泛关注。构建二维范德瓦尔斯(vd W)异质结,特别是能够有效分离电子-空穴对的II型能带排列异质结,为设计光电子器件及光催化剂提供了更多的可能性。本文基于密度泛函理论系统地研究了:(1)二维CsBiI/CN范德瓦尔斯异质结的光电性能研究。(2)二维CsSbI/CN范德瓦尔斯异质结的光电性能研究。通过第一性原理计算,提出了新型二维CsBiI/CN vd W异质结,系统地研究了其结构、电子和光学性质。结果表明,二维钙钛矿CsBiI和CN可以形成稳定的范德瓦尔斯异质结,并且本征电子性质得到很好的保留;由于CsBiI和CN单层的功函数之间的差异,当它们被构建成异质结构时,由于界面处内建电场的形成,将诱发层间电荷转移;CsBiI/CN的能带结构具有II型能带排布,异质结的带边位置和带隙值适合于可见光水分解;平面内双轴应变、界面间距、外电场和阴离子I缺陷可以有效地调节异质结构的电子和光学性质。我们希望计算结果能够为CsBiI/CN异质结构光催化剂的设计和应用开辟一条新的途径。通过第一原理计算,系统地研究了CsSbI/CN vd W异质结的稳定性、电子、光学特性以及施加双轴应变的影响,以研究其作为水分解光催化剂的可行性。结果表明,CsSbI/CN是典型的具有II型能带排列的vd W异质结;CsSbI/CN异质结可以有效地促进电子-空穴分离;价带和导带边缘的能量有利位置和在可见光范围内增强的光学吸收表明CsSbI/CN异质结是一种很有前途的水分解光催化剂;平面内双轴应变可以有效地调节CsSbI/CN异质结的电子性质和光催化性能。我们的理论计算可为实验人员设计高效的水分解光催化剂提供有用的指导信息。

关键词：无机非铅钙钛矿范德瓦尔斯异质结光电性能水分解光催化剂

基于MXene/GaN范德瓦尔斯异质结的光电探测器和LED研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于MXene/GaN范德瓦尔斯异质结的光电探测器和LED研究

作者：易楚君华中科技大学

学位级别：硕士

二维过渡金属碳化物或氮化物(MXene)是一类新型的二维材料。自其在2011年首次被Yury Gogotsi等人发现以来,MXene已获得科学界的广泛关注。因其具有金属导电性、大的比表面积和亲水性等特性,MXene现已被广泛应用于超级电容器、压力传感... 详细信息

二维过渡金属碳化物或氮化物(MXene)是一类新型的二维材料。自其在2011年首次被Yury Gogotsi等人发现以来,MXene已获得科学界的广泛关注。因其具有金属导电性、大的比表面积和亲水性等特性,MXene现已被广泛应用于超级电容器、压力传感器、锂离子电池和电磁屏蔽等领域。然而迄今为止,MXene与传统半导体材料的异质结器件仍鲜有报道,有待进一步研究。本论文以研究MXene/氮化镓(GaN)范德瓦尔斯异质结的性质并探究其潜在的应用为目的,设计制作了MXene/(n/p)-GaN范德瓦尔斯异质结器件,分别研究了其在光电探测和LED领域的应用。论文的创新点和主要内容如下:(1)成功制备出MXene纳米片并对其进行了表征。我们利用盐酸(HCl)和氟化锂(LiF)的混合液刻蚀MAX相,一步合成出单层MXene纳米片的胶体溶液,并通过相关表征证明了我们合成的MXene具有较好的质量。(2)研制出基于MXene/n-GaN范德瓦尔斯异质结的自驱动光电探测器。我们采用滴涂法把MXene胶体溶液滴涂在n-GaN基底上,在室温中自然干燥形成MXene/n-GaN范德瓦尔斯异质结后将其制作成光电探测器。我们研究了MXene溶液浓度对器件性能的影响,发现使用0.05 mg/mL的MXene溶液制作的器件有较好的探测性能。在入射光功率密度为96.9μW/cm的365 nm紫外光源照射下,此器件具有较快的响应速度(60 ms)和回复速度(20 ms)、较高的响应度(44.3 mA/W)和开关比(1300)。(3)研制出基于MXene/p-GaN范德瓦尔斯异质结的LED器件。我们采用滴涂法制作了基于MXene/p-GaN范德瓦尔斯异质结的LED器件,该LED器件在较大的偏压范围内(42 V)都保持着稳定的橙光发射,具有较好的电稳定性和热稳定性。我们进一步对LED器件在22 V偏压下的电致发光(EL)光谱进行了高斯分峰,并将其分为紫外光(376 nm)、蓝光(436 nm)、橙光(602 nm)以及红光(706nm)这四个波段。我们认为紫外光(376 nm)来自于p-GaN的近带边发射,蓝光(436 nm)来自于导带电子与镁(Mg)受主能级的复合,橙光(602 nm)和红光(706 nm)则与p-GaN中的深能级有关。基于CIE 1931 XYZ标准,我们计算得到了LED器件在22 V偏压下发光的色坐标(0.4541,0.4432)。

关键词： MXene GaN 范德瓦尔斯异质结光电探测器 LED

BC6N/MoSSe范德瓦尔斯异质结光电性质及光生电流的第一性原理研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

BC6N/MoSSe范德瓦尔斯异质结光电性质及光生电流的第一性原理研究

范德瓦尔斯异质结构筑系统中的图像分割算法研究

第十一届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：解忧韩伟王素芳陈立勇姜宁宁靳鑫文西安科技大学理学院

二维材料BCN及MoSSe,因二者具有优异的力学、电学和光学性质,使得二者在电子学、传感器、自旋电子学、光子学等领域有着广泛的应用。本研究在BCN单层上堆叠MoSSe单层,形成BCN/MoSSe范德瓦尔斯异质结（vdWH）。研究了BCN/MoSSe异质结构... 详细信息

二维材料BCN及MoSSe,因二者具有优异的力学、电学和光学性质,使得二者在电子学、传感器、自旋电子学、光子学等领域有着广泛的应用。本研究在BCN单层上堆叠MoSSe单层,形成BCN/MoSSe范德瓦尔斯异质结（vdWH）。研究了BCN/MoSSe异质结构的电子结构和光学吸收率。结果表明,BCN/MoSSe vdWH为1.04eV的间接带隙半导体,异质结类型为type-Ⅱ型,BCN/MoSSe vdWH的导带底由MoSSe层贡献,价带顶由BCN层贡献。且在可见光区存在着良好的吸收峰。搭建了BCN/SMoSe vdWH光伏器件,通过基于非平衡格林函数方法,计算了其归一化的光生电流。结果显示,当偏振角度为30°时,光电流存在最大值。且在可见光区能量范围内,异质结构的形成显著增强了光电流,其变化趋势与光吸收率曲线一致。表明BCN/MoSSe异质结构能够有效地增强光生电流,有望应用于二维太阳能电池材料。

关键词：第一性原理范德瓦尔斯异质结电子结构光学性质光生电流

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

范德瓦尔斯异质结构筑系统中的图像分割算法研究

作者：吴彬安徽大学

学位级别：硕士

材料学中,范德瓦尔斯异质结是一个非常热门的领域。范德瓦尔斯异质结是由二维材料按需堆叠形成的,优异的材料特性使其具备重要的研究意义。目前,构建范德瓦尔斯异质结需要依靠人工操纵机械设备进行构筑,效率低下且构筑复杂度低。针对此... 详细信息

材料学中,范德瓦尔斯异质结是一个非常热门的领域。范德瓦尔斯异质结是由二维材料按需堆叠形成的,优异的材料特性使其具备重要的研究意义。目前,构建范德瓦尔斯异质结需要依靠人工操纵机械设备进行构筑,效率低下且构筑复杂度低。针对此问题,中科院合肥研究院着手开发范德瓦尔斯异质结精准构筑系统,其中二维材料的快速识别是系统中关键的一部分。为满足系统对二维材料快速识别的需求,结合近年来人工智能在计算机图像处理领域的广泛应用,在此背景下,本文围绕二维材料快速识别这一研究方向,开展基于深度学习的二维材料分割算法研究。主要工作如下:（1）本文搭建了一个自动化的扫描平台。该平台可以对制备好的二维材料样本进行全方位的扫描,采集样本的图像,用于进行二维材料的识别。该自动化扫描平台可以将样本图像完整采集。在500倍放大倍率下,一个1平方厘米大小的样本可采集至少12500张图像,避免了人工搜寻的巨大工作量以及疏漏。（2）本文制作了一个二维材料分割数据集。利用所搭建的自动扫描平台采集到大量的样本图像。经过筛选,得到含有二维材料的有效图像,进行数据集的制作。数据集含有10000张带有分割标签的训练集图像,以及100张用于测试算法性能的测试集图像。（3）本文实现了一种适用于二维材料图像分割的深度学习算法。由于二维材料的图像特征复杂,且难以捕捉,传统的图形算法并不适用于二维材料图像分割。本文采用深度学习算法,在基于SegNet网络的基础上进行改进,以此来提取二维材料的特征。通过应用底层特征,弥补了SegNet网络输出特征图丢失细节特征的问题,改善了SegNet网络进行图像分割时目标边缘分割情况差的问题。实验结果表明,改进后的算法适用于二维材料分割,且性能得到了很大提高。

关键词：范德瓦尔斯异质结二维材料图像分割深度学习 SegNet

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

二维γ-GeSe基异质结的电子特性研究

原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 175-181页

作者：乔方卿銮乔帅张腊梅商继敏冯世全郑州轻工业大学电子信息学院河南省磁电信息功能材料实验室郑州450002

二维γ-GeSe拥有类似石墨烯的优异导电特性.利用第一性原理,对二维γ-GeSe的结构和电子特性进行了研究;构建了γ-GeSe/SnSe 2异质结,结果表明该异质结是典型的Ⅱ型能带排列.在施加电场后,其带隙值会有明显的增大,但其能带排列类型保持... 详细信息

二维γ-GeSe拥有类似石墨烯的优异导电特性.利用第一性原理,对二维γ-GeSe的结构和电子特性进行了研究;构建了γ-GeSe/SnSe 2异质结,结果表明该异质结是典型的Ⅱ型能带排列.在施加电场后,其带隙值会有明显的增大,但其能带排列类型保持稳定的Ⅱ型能带排列,这种特性表明此异质结具有在太阳能电池领域应用的潜力.构建的γ-GeSe/GaSe异质结具有典型的Ⅰ型能带排列,施加电场对异质结的电子结构影响甚微;但能一直保持稳定的Ⅰ型能带排列,表明该异质结在发光二极管领域和激光器中具有应用潜力.

关键词：二维γ-GeSe 范德瓦尔斯异质结电子特性能带排列

范德瓦尔斯异质结界面效应的研究性实验教学设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

大学物理实验 2023年第1期36卷 63-66页

作者：刘萍毛巍威南京邮电大学理学院江苏南京210023

为培养创新型人才,设计了内容为“范德瓦尔斯异质结的制备和界面效应研究”的研究性实验。采用干法转移制备了二维异质结MoS_(2)/WTe_(2),通过拉曼光谱对异质结进行了表征,利用光致发光光谱的手段探究了异质结界面耦合效应及机理。将学... 详细信息

为培养创新型人才,设计了内容为“范德瓦尔斯异质结的制备和界面效应研究”的研究性实验。采用干法转移制备了二维异质结MoS_(2)/WTe_(2),通过拉曼光谱对异质结进行了表征,利用光致发光光谱的手段探究了异质结界面耦合效应及机理。将学术研究与实验内容相融合可提高实验的趣味性和探究性,充分锻炼了学生的综合实践能力、创新思维和团队协作意识。

关键词：研究性实验科研引导范德瓦尔斯异质结界面效应

应变和电场调控HfSe_(2)/PtSe_(2)异质结的电子结构

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第8期51卷 92-99页

作者：苏进楠陈俊杰潘敏胡凯歌文敏儒邢祥军唐振华吴福根聂兆刚董华锋广东工业大学物理与光电工程学院广州510006 西南交通大学超导与新能源研究开发中心成都610031 广东工业大学材料与能源工程学院广州510006

本团队通过基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统地研究了HfSe2/PtSe2范德瓦尔斯异质结(van der Waals heterostructures,vdWHs)的电子性质,包括堆垛方式、层间耦合、应变和外电场的影响.发现堆垛方式可以调节能带对齐类型--AA,AB′... 详细信息

本团队通过基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统地研究了HfSe2/PtSe2范德瓦尔斯异质结(van der Waals heterostructures,vdWHs)的电子性质,包括堆垛方式、层间耦合、应变和外电场的影响.发现堆垛方式可以调节能带对齐类型--AA,AB′和AC′堆垛时为Ⅱ型,AB,AC,AA′则为Ⅰ型.在六种堆垛方式中,AA堆垛是最稳定的,其层间距为2.87A,带隙为1.0 eV,Ⅱ型的能带对齐方式有利于电子-空穴载流子的分离.进一步的计算表明,HfSe_(2)/PtSe_(2)异质结的电子性质可以通过垂直应变和双轴面内应变有效调节:在施加应变或改变层间距后,可以在HfSe_(2)/PtSe_(2)异质结中观察到从Ⅱ型到Ⅰ型能带对齐类型的转变;不仅如此,压缩应变和层间耦合还可以有效调控异质结的带隙大小.本研究将为未来HfSe_(2)/PtSe_(2)异质结在纳米电子及光电设备中的应用提供理论基础.

关键词：过渡金属二硫化物范德瓦尔斯异质结应变外电场能带对齐

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

二维材料及其异质结的声子物理研究

物理 2019年第7期48卷 438-448页

作者：林妙玲孟达从鑫谭平恒中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 北京量子信息科学研究院北京100193

声子是固体最重要的元激发之一,是理解材料摩尔热容、德拜温度以及热膨胀系数等热力学性质的基础,同时电声子相互作用也决定了固体的电导和超导等特性。拉曼光谱是表征固体声子物理的重要实验手段,不仅能表征材料的结构和质量,还能提供... 详细信息

声子是固体最重要的元激发之一,是理解材料摩尔热容、德拜温度以及热膨胀系数等热力学性质的基础,同时电声子相互作用也决定了固体的电导和超导等特性。拉曼光谱是表征固体声子物理的重要实验手段,不仅能表征材料的结构和质量,还能提供材料声子性质、电子能带结构、电声耦合等信息。文章将拉曼光谱应用于二维材料及其范德瓦尔斯异质结的声子物理研究。先简单介绍二维材料的层间振动声子模式和层内振动声子模式,其中层间振动声子模式的频率可用线性链模型来计算,而强度则可用层间键极化率模型来解释;同类层内振动声子模式的Davydov劈裂峰之间的频率差异可用范德瓦尔斯模型拟合。随后,将这些模型推广到二维范德瓦尔斯异质结中,以转角多层石墨烯、MoS2/石墨烯和hBN/WS2为例介绍了范德瓦尔斯异质结的声子谱,阐述如何应用线性链模型和经典键极化率模型计算层间振动模的频率和强度,并由此给出二维范德瓦尔斯异质结的界面耦合强度和各层间呼吸模的电声耦合强度等重要参数。

关键词：声子拉曼光谱二维材料范德瓦尔斯异质结层间键极化率模型层间耦合

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

六方氮化硼表面石墨烯纳米带生长与物性研究

物理学报 2019年第16期68卷 91-103页

作者：陈令修王慧山姜程鑫陈晨王浩敏中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 上海科技大学物质学院上海200031

石墨烯作为二维原子晶体家族的典型代表,由于其优异的物理与化学特性而受到学术界与工业界的广泛关注.石墨烯纳米带是宽度仅有几纳米到几十纳米的石墨烯.纳米带不但继承了石墨烯大部分优异的性能,而且具备可调控带隙、自旋极化边界态等... 详细信息

石墨烯作为二维原子晶体家族的典型代表,由于其优异的物理与化学特性而受到学术界与工业界的广泛关注.石墨烯纳米带是宽度仅有几纳米到几十纳米的石墨烯.纳米带不但继承了石墨烯大部分优异的性能,而且具备可调控带隙、自旋极化边界态等石墨烯所不具有的新奇物理特性.这些特性使石墨烯纳米带成为未来探索石墨烯电子学应用所需要重点研究的对象.利用与石墨烯晶格结构相似的六方氮化硼(h-BN)作为绝缘介质衬底进行石墨烯及石墨烯纳米带制备,不仅可以有效地保持它们优异的本征性质,还可以开发出与主流半导体工艺相兼容的电子器件工艺与应用.本文回顾了近几年 h-BN 表面石墨烯及石墨烯纳米带研究的发展历程,详细阐述了最近的材料制备和物性研究的进展,并对高质量 h-BN 衬底制备的最新进展进行介绍,以期为未来实现高质量 h-BN 表面石墨烯纳米带的规模化制备并最终实现电子器件应用奠定基础.最后本文对h-BN 表面石墨烯及石墨烯纳米带的未来研究方向进行了展望.

关键词：石墨烯六方氮化硼石墨烯纳米带范德瓦尔斯异质结