论文部分内容阅读
随着科学技术水平的日新月异,纳米尺度的新兴材料不断涌现,各种量子效应成为影响材料和器件性能的重要因素。在这种情况下,基于第一性原理的材料设计方法,特别是基于密度泛函理论(DFT)的从头算方法,已开始在新兴材料设计中扮演越来越重要的角色。本文通过密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法分别研究二硫化钼(MoS2)无结晶体管的量子输运性质和弯曲应力对柔性全黑磷(BP)电子器件的输运性质的影响。 本文首先利用密度泛函理论结合非平衡格林函数的理论方法,研究表面钝化及VCA掺杂对MoS2电子结构的影响,结果表明加H钝化后的能带出现了一个较大的次能隙;并且VCA掺杂浓度为1.81×1013/cm2,使MoS2NR呈现金属性。并利用密度泛函理论结合非平衡格林函数的理论方法,首次基于四探针模型计算了二硫化钼无结晶体管的量子输运性质,考虑了栅极材料的原子结构以及栅极对晶体管的影响;研究结果表明,比起P型MoS2无结晶体管,聚硅烷分子门可以更好地关闭N型MoS2无结晶体管。 其次,本文利用基于密度泛函理论结合非平衡格林函数的理论方法,研究了弯曲应力对柔性全黑磷电子器件的输运性质的影响,计算了不同掺杂类型(电子、空穴),不同输运方向(zigzag、armchair)的全黑磷器件的输运性质;研究结果表明,不同的弯曲角度对P型沿armchair方向、N型沿zigzag方向的柔性全黑磷器件的输运性质有明显的影响;而弯曲应力对于P型沿zigzag方向、N型沿armchair方向的器件的输运性质几乎没有影响。