基于新型二維材料異質(zhì)結(jié)電子結(jié)構(gòu)及光電特性的理論研究
定 價：99 元
- 作者：李東翔
- 出版時間：2025/6/1
- ISBN：9787121505232
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TB383；TN303
- 頁碼：276
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
隨著可穿戴設(shè)備的普及和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的廣泛應用，依賴外部電源實現(xiàn)光電檢測的傳統(tǒng)光電探測器面臨著高暗電流和小開關(guān)比等問題的挑戰(zhàn)。因此，具備自供電能力的光電探測器的性能成了限制光電探測器更廣泛應用的關(guān)鍵。經(jīng)過十多年的發(fā)展，具備自供電能力的光電探測器在集成性、柔性和穩(wěn)定性等方面都取得了重要的進展，但是其效率仍然受到極大制約。 近幾年，異質(zhì)結(jié)構(gòu)由于其多組份之間協(xié)同工作展現(xiàn)的優(yōu)異性能，使其在自供電光電探測器的理性設(shè)計上展現(xiàn)了巨大的前景和價值。本文基于新型二維材料構(gòu)建了不同維度堆積的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，采用第一性原理方法和非絕熱分子動力學方法，針對光生載流子在異質(zhì)結(jié)中的轉(zhuǎn)移過程，系統(tǒng)研究了界面效應對異質(zhì)結(jié)電子結(jié)構(gòu)的影響和應變對異質(zhì)結(jié)光電特性的調(diào)控，為設(shè)計和制備高性能自供電光電探測器提供了理論支撐。
李東翔，男，漢族，山西長治人，安順學院副教授，碩士生導師、貴州省千層次創(chuàng)新型人才，工學博士。在國內(nèi)外學術(shù)期刊上發(fā)表論文30 余篇，其中 SCI 收錄 20篇；主持和參與各級各類項目10余項，主要研究方向為新型功能材料的研究。
第1章 緒論 ............................................................................................................. 001
1.1 智能時代光電探測器面臨的問題與挑戰(zhàn) .................................................. 002
1.2 基于二維材料自供電光電探測器的研究進展 .......................................... 003
1.2.1 二維材料 ......................................................................................... 004
1.2.2 二維材料在光電探測器方面的應用研究 ...................................... 010
1.2.3 二維材料異質(zhì)結(jié)在自供電光電探測器方面的研究進展 .............. 012
本章參考文獻 ...................................................................................................... 014
第2章 理論基礎(chǔ)和計算工具 ................................................................................ 021
2.1 自供電光電探測器的基本原理及其應用 .................................................. 022
2.1.1 自供電 ............................................................................................. 022
2.1.2 光電探測器的分類 .......................................................................... 023
2.1.3 光電探測器的性能參數(shù) .................................................................. 023
2.1.4 光電探測器的應用 .......................................................................... 024
2.2 計算的基本方法 ......................................................................................... 025
2.2.1 密度泛函理論概述 .......................................................................... 025
2.2.2 分子動力學概述 .............................................................................. 031
2.2.3 有效質(zhì)量和光吸收系數(shù) .................................................................. 033
2.3 計算軟件簡介 ............................................................................................. 034
2.3.1 VASP 軟件 ...................................................................................... 034
2.3.2 Hefei-NAMD 軟件 ......................................................................... 034
本章參考文獻 ...................................................................................................... 035
第3章 應變對GaSe/SnS2異質(zhì)結(jié)自供電及光電特性的影響 ........................ 041
3.1 引言 ............................................................................................................. 042
3.2 計算方法與細節(jié) ......................................................................................... 044
3.3 計算結(jié)果與討論 ......................................................................................... 044
3.3.1 GaSe和SnS2單層的電子結(jié)構(gòu)計算 ............................................... 044
基于新型二維材料異質(zhì)結(jié)電子結(jié)構(gòu)及光電特性的理論研究
VI
3.3.2 GaSe/SnS2異質(zhì)結(jié)的幾何結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 ........................................ 046
3.3.3 GaSe/SnS2異質(zhì)結(jié)的界面效應及光吸收性質(zhì) ................................ 047
3.3.4 GaSe/SnS2異質(zhì)結(jié)的電荷轉(zhuǎn)移和自供電效應 ................................ 049
3.3.5 應變對GaSe/SnS2異質(zhì)結(jié)自供電效應及光電特性的調(diào)控 ........... 052
3.4 本章小結(jié) ..................................................................................................... 059
本章參考文獻 ...................................................................................................... 059
第4章 高性能InSe/BP異質(zhì)結(jié)的自供電和快速光響應的分子動力學 ........ 065
4.1 引言 ............................................................................................................. 066
4.2 計算方法與細節(jié) ......................................................................................... 067
4.3 計算結(jié)果與討論 ......................................................................................... 068
4.3.1 InSe/BP異質(zhì)結(jié)的堆疊結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性分析 .................................... 068
4.3.2 InSe/BP異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)排列及光吸收性質(zhì) ............................ 070
4.3.3 InSe/BP異質(zhì)結(jié)的功函數(shù)及自供電效應 ........................................ 074
4.3.4 InSe/BP異質(zhì)結(jié)界面超快載流子轉(zhuǎn)移的分子動力學 .................... 076
4.3.5 雙軸應變對InSe/BP異質(zhì)結(jié)光電特性的調(diào)控 ............................... 081
4.4 本章小結(jié) ..................................................................................................... 083
本章參考文獻 ...................................................................................................... 084
第5章 2D/2D BP/Cs2SnI4異質(zhì)結(jié)的設(shè)計和光電特性 ..................................... 089
5.1 引言 ............................................................................................................. 090
5.2 計算方法與細節(jié) ......................................................................................... 091
5.3 計算結(jié)果與討論 ......................................................................................... 091
5.3.1 BP/Cs2SnI4異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ....................................................... 091
5.3.2 BP/Cs2SnI4異質(zhì)結(jié)的電子結(jié)構(gòu)及光吸收性質(zhì) ............................... 094
5.3.3 BP和Cs2SnI4異質(zhì)結(jié)的電荷轉(zhuǎn)移及自供電效應 .......................... 097
5.3.4 雙軸應變對 BP/Cs2SnI4 異質(zhì)結(jié)光電特性的影響 ........................ 101
5.4 本章小結(jié) ..................................................................................................... 107
本章參考文獻 ...................................................................................................... 108
第6章 2D/3D Cs2SnI2Cl2/Cs2TiI6異質(zhì)結(jié)的光電特性和載流子輸運 ............ 113
6.1 引言 ............................................................................................................. 114
6.2 計算方法與細節(jié) ......................................................................................... 115
6.3 計算結(jié)果與討論 ......................................................................................... 117
目 錄
VII
6.3.1 Cs2SnI2Cl2/Cs2TiI6異質(zhì)結(jié)的穩(wěn)定性和電子結(jié)構(gòu)分析 ................... 117
6.3.2 Cs2SnI2Cl2/Cs2TiI6異質(zhì)結(jié)的自供電效應 ....................................... 122
6.3.3 Cs2SnI2Cl2/Cs2TiI6異質(zhì)結(jié)載流子轉(zhuǎn)移的分子動力學 ................... 122
6.3.4 雙軸應變對Cs2SnI2Cl2/Cs2TiI6異質(zhì)結(jié)光電特性的影響 .............. 129
6.4 本章小結(jié) ..................................................................................................... 134
本章參考文獻 ...................................................................................................... 134
第7章 2D/2D/2D GaN/WS2/MoS2異質(zhì)結(jié)的界面效應及分子動力學 .......... 141
7.1 引言 ............................................................................................................. 142
7.2 計算方法與細節(jié) ......................................................................................... 143
7.3 計算結(jié)果與討論 ......................................................................................... 144
7.3.1 GaN/WS2/MoS2異質(zhì)結(jié)的堆疊結(jié)構(gòu) ............................................... 144
7.3.2 界面效應對GaN/WS2/MoS2異質(zhì)結(jié)的影響 .................................. 146
7.3.3 GaN/WS2/MoS2異質(zhì)結(jié)的分子動力學 ........................................... 152
7.3.4 雙軸應變對GaN/WS2/MoS2異質(zhì)結(jié)光電特性的影響 .................. 160
7.4 本章小結(jié) ..................................................................................................... 163
本章參考文獻 ...................................................................................................... 164
第8章 總結(jié)與展望 ................................................................................................. 169
8.1 總結(jié) ............................................................................................................. 170
8.2 展望 ............................................................................................................. 172
附錄A 關(guān)鍵詞索引 ................................................................................................. 173
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