掺杂SnO2/SnSe2异质结构光学及电学性能的第一性原理研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kittyranger
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
透明导电氧化物(TCO)薄膜在平板显示器、太阳能电极、传感器以及低辐射玻璃等行业的应用十分广泛,具有重要的研究意义及实用价值。随着实际应用中新需求的不断涌现,人们不再满足于现有TCO薄膜的性能,试图找到一种新的方法进一步提高薄膜的载流子迁移率,其中通过构建异质结构来提高体系的载流子迁移率是一种行之有效的方法。本文使用第一性原理计算分析了本征(TO)、F掺杂(FTO)、Nb掺杂(NTO)、Nb/F共掺杂(NFTO)SnO2表面结构以及单层SnSe2的光学与电学性能,并深入分析了通过构建SnO2/SnSe2异质结构提高体系载流子迁移率的原理。研究结果表明:本征及掺杂SnO2表面结构和单层SnSe2均为间接带隙半导体。由于掺杂元素的引入SnO2的带隙值减小且能带结构整体下移。五种表面结构的带隙值分别为2.80、2.01、2.55、1.38以及1.41 e V,载流子迁移率分别为276.2、216.94、172.98、107.77和70.96 m~2·S-1·V-1,光学透过率均在85%以上。通过构建本征及掺杂SnO2/SnSe2异质结构能够提高体系内载流子的迁移率,对异质结构的电荷分布分析以及对其载流子迁移率的计算分析可知,异质结构内部存在的电势差会使体系内部的电子向着界面处或SnSe2处转移,处于界面处的电子会在界面间隙内形成二维电子气(2-DEG)并在界面处高速移动,从而提高了载流子的迁移率,而处于SnSe2处的电子由于没有杂质离子散射的影响迁移率也相应提高,四种不同掺杂类型异质结构的载流子迁移率分别为772.82、5286.04、2478.9和17724.6 m~2·S-1·V-1,光学透过率在70%以上。对能带排列的分析可知,四种不同掺杂类型的异质结构均为II型半导体,使得异质结构的带隙值减小,但是带隙的减小会使价带顶的电子更容易跃迁到导带底,从而提升体系的电学性能。
其他文献
近年来,人们利用高压技术来改变材料的结构与相变过程,获得了许多具有优良组织结构和性能的材料。将高压与热处理结合来改善合金的组织与性能具有很大的空间。本文选择了两种变形机制不同的奥氏体钢来研究高压热处理对其组织和性能的影响,进一步挖掘301不锈钢和Fe-19Mn-0.6C TWIP钢冷轧热处理后力学性能的潜力,具有非常重要的理论意义和潜在工程价值。本文将两种钢在87.5%的压下量进行冷轧,随后进行高
学位
为全面了解安徽省企业创新发展现状,按照国家统计局统一部署,近期,省统计局对全省3.6万家企业开展了调查。结果显示,安徽省企业创新活力持续增强,创新合作逐步深化,创新效益逐步显现,但创新人才缺乏、小微企业创新活力不足等问题需关注。
期刊
为提高铁路噪声与振动环境影响预测的准确性,更好地开展铁路噪声与振动防治工作,对铁路噪声与振动源强体系现状进行梳理,从客货列车与动车组列车混跑、桥梁边界变化、新的声环境影响评价技术导则发布、装备技术水平提升等方面探讨现有源强体系存在的不足并提出建议,为铁路噪声与振动源强监测和完善提供参考。
期刊
持续创新是推动企业高质量发展的灵魂,数字经济时代数字化发展如何赋能企业创新已成为当前亟待解决的焦点问题。以2009~2021年我国沪深A股上市公司作为研究对象,基于会计信息披露质量的视角探究数字化转型对企业创新的作用机理。研究表明,数字化转型对企业创新有着显著的正向促进作用,该结论在一系列稳健性检验下依然成立。基于不同方法的中介效应检验结果显示,会计信息披露质量在数字化驱动创新的过程中起到了中介传
期刊
报纸
以金沙江乌东德水电站上游的岩土体文物皎平渡革命遗址为例:①查明了遗址区工程地质环境和遗址病害发育现状,如洞内塌顶、坡体崩塌、卸荷裂隙、架空松散、渗透渗析等;②通过物理模拟实验和二维、三维数值模拟实验,获悉了遗址及赋存载体在蓄水工况下的稳定性和失稳破坏模式;③参考类似文物保护案例,制定了“水下保护兼展示利用”和“原址封护加固+异地复建展示”2种方案,通过对文物类型、蓄水工况、技术、造价、工期等多方面
期刊
选取2012—2020年中国30个省份的面板数据,综合运用中介效应和空间杜宾模型探究数字经济促进绿色技术创新的传导机制和影响效应。研究表明:数字经济对中国区域绿色技术创新具有显著促进作用且存在空间溢出效应,绿色金融是数字经济提升区域绿色技术创新水平的重要传导路径;三大区域数字经济均能显著提升绿色技术创新水平,但作用强度呈现“中部—西部—东部”依次递减的规律;环境规制较强地区数字经济的促进作用较为明
期刊
304不锈钢具有良好的耐蚀性、力学性能及可加工性,在工业日常生活中具有广泛的应用。细化晶粒可以提高304不锈钢材料的力学和抗辐照等性能,但纳米晶材料存在大量晶界,具有较高活性,影响其抗腐蚀性,深入研究纳米晶304不锈钢抗腐蚀性机理,对研发具有高耐腐蚀性的纳米晶不锈钢材料具有重要意义。本文采用粉末冶金技术和高温高压技术,制备了304和1 at.%La掺杂304-La纳米晶不锈钢,晶粒尺寸分布在30~
学位
背景:冷冻保存的同种异体血管在血管移植修复中蕴藏着广泛的临床应用前景。深低温冻存是实现同种异体血管长期保存的常用方法。在低温保存过程中,有效的冷冻保护剂对于防止血管组织低温损伤和保持细胞活力至关重要,但对于最佳保护剂的选择并未达成共识。目的:总结近年来各大血管组织库中使用的冷冻保护剂,比较其临床应用效果,以期为将来深低温冻存同种异体血管的应用提供参考。方法:由第一作者检索中国知网、万方、PubMe
期刊
近年来石墨烯及其衍生的零维量子点材料得益于其优异的性能在诸多领域得到广泛的关注,由于具备优秀的电学特性,石墨烯在导电部件和电磁屏蔽器件方面得到广泛的应用,石墨烯量子点因其具备丰富的边缘活性位点及其低毒性的特点使其在生物相容领域得到广泛的关注。然而,目前低维材料的制备仍面临较多问题,针对于石墨烯的开发利用,如何在短周期完成高产率石墨烯的制备以落实到经济效益,以及根据不同应用场景完成石墨烯的层数可控制
学位