掺杂浓度对二维硒化铟(InSe)半导体材料电导率的影响
开题报告
9171160D0322 花晨
摘要:近年来,二维(2D)少层InSe纳米片因其优良的电子输运性、宽的禁带可调性和良好的金属接触性而成为人们关注的热点之一。本毕业设计通过密度泛函计算研究掺杂对二维半导体材料InSe导电率的影响,通过控制掺杂浓度,研究不同载流子浓度下电子对核区势能的屏蔽效应,通过计算电子声子散射强度,研究载流子传输过程中的散射机制,载流子寿命等,最终评价材料在不同温度区间内的本质电导率。通过第一性原理计算以及Materials Studio软件的学习和操作,研究不同因素下对硒化铟(InSe)半导体材料电导率的影响。
关键词:硒化铟(InSe)、Materials Studio、密度泛函理论计算、电导率
正文:
1.二维材料介绍
关于二维材料的研究可以追溯到2004年,单层自由状态的石墨烯首次在实验上成功剥离出来,推翻了热涨落条件下不允许任何二维介质在有限温度下存在的认知误区。在此基础上,研究人员提出了二维材料的概念。二维材料是指材料在两个维度方向上具有较大尺寸而在另外一个维度上仅存在有限尺寸厚度,是低维纳米材料家族中的重要成员。
二维材料中载流子迁移、热量扩散均限制在二维平面内,材料中受限电子、光子等呈现出许多与三维结构中不同的、物理内涵十分丰富的新奇量子现象和效应。与传统三维材料不同,二维材料能极大减弱与基底间的耦合,为电场调控、化学修饰、异质结构建等提供了极大的便利;二维材料通常是机械易弯曲的,是发展柔性器件的理想材料;二维材料由于其超薄的厚度在未来原子层厚度的高集成度光、电、磁性器件等领域具有广泛的应用前景;另外,二维材料具有极大的比表面积,也为催化、超级电容器等研究注入新的活力。
