二维半导体材料迁移率的第一性原理研究
摘要 | 第5-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
第一章 绪论 | 第11-21页 |
1.1 论文研究背景及意义 | 第11-12页 |
1.2 二维(2D)层状材料输运特性研究现状 | 第12-19页 |
1.2.1 二维层状材料 | 第12-18页 |
1.2.1.1 类石墨烯平面结构材料 | 第12-15页 |
1.2.1.2 非平面层状结构材料 | 第15-18页 |
1.2.1.3 研究对象 | 第18页 |
1.2.2 层状材料的输运特性研究现状 | 第18-19页 |
1.3 本文的主要研究内容 | 第19-21页 |
第二章 相关理论 | 第21-44页 |
2.1 第一性原理计算 | 第21-30页 |
2.1.1 密度泛函理论 | 第21-27页 |
2.1.1.1 波恩奥本海默近似(绝热近似) | 第21-22页 |
2.1.1.2 单电子近似和平均场近似 | 第22-23页 |
2.1.1.3 Hartree-Fock近似 | 第23-24页 |
2.1.1.4 Hohenberg-Kohn定理 | 第24-25页 |
2.1.1.5 Kohn-Sham方程 | 第25-27页 |
2.1.2 赝势方法 | 第27-29页 |
2.1.2.1 平面波基函数 | 第27-28页 |
2.1.2.2 赝势 | 第28-29页 |
2.1.3 PWscf软件包 | 第29-30页 |
2.2 形变势理论 | 第30-38页 |
2.2.1 形变势理论基础 | 第30-35页 |
2.2.1.1 形变作用下的能带位移量 | 第31-32页 |
2.2.1.2 电子声子相互作用下的能带位移量 | 第32-33页 |
2.2.1.3 形变势最终形式 | 第33-34页 |
2.2.1.4 光学形变势 | 第34-35页 |
2.2.2 电子声子相互作用 | 第35-36页 |
2.2.3 压电相互作用 | 第36-38页 |
2.3 波尔兹曼方程与迁移率 | 第38-43页 |
2.3.1 波尔兹曼方程 | 第38-40页 |
2.3.2 散射几率和迁移率 | 第40-43页 |
2.3.2.1 声学声子 | 第40页 |
2.3.2.2 光学声子 | 第40-42页 |
2.3.2.3 压电效应 | 第42页 |
2.3.2.4 迁移率 | 第42-43页 |
2.4 Matthiessen规则 | 第43页 |
2.5 本章小结 | 第43-44页 |
第三章 计算过程,结果和讨论 | 第44-64页 |
3.1 计算参数的测试和结构弛豫优化 | 第44-45页 |
3.1.1 计算参数的测试 | 第44页 |
3.1.2 晶体结构优化 | 第44-45页 |
3.2 能带和态密度 | 第45-48页 |
3.3 迁移率 | 第48-62页 |
3.3.1 有效质量 | 第48-49页 |
3.3.2 声速计算 | 第49-52页 |
3.3.3 形变势 | 第52-59页 |
3.3.3.1 声学形变势 | 第52-53页 |
3.3.3.2 光学形变势 | 第53-58页 |
3.3.3.3 压电形变势 | 第58-59页 |
3.3.4 迁移率 | 第59-60页 |
3.3.5 迁移率讨论 | 第60-62页 |
3.4 本章小结 | 第62-64页 |
第四章 范德华力对PtSe2的影响 | 第64-80页 |
4.1 半导体-半金属转变 | 第64页 |
4.2 处理范德华力的色散修正方法 | 第64-67页 |
4.2.1 Jacob阶梯 | 第64-66页 |
4.2.2 vdW-DFT方法 | 第66-67页 |
4.3 计算结果和结论 | 第67-79页 |
4.3.1 范德华力对不同层数的影响 | 第67-73页 |
4.3.2 二层结构的探究 | 第73-77页 |
4.3.3 半导体金属转变 | 第77-79页 |
4.4 本章小结 | 第79-80页 |
第五章 结论和展望 | 第80-82页 |
5.1 结论 | 第80-81页 |
5.2 展望 | 第81-82页 |
致谢 | 第82-83页 |
参考文献 | 第83-94页 |
攻硕期间取得的研究成果 | 第94-95页 |