硅/锗 核壳纳米线杨氏模量的理论研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shangxiao15
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
半导体材料一直是现代微电子技术的核心。但受限于生产工艺,传统半导体晶体管不能到达纳米量级。最近,实验室制备出硅单晶纳米线,并且用它组装成晶体管和化学传感器,使得纳米电子和光学器件的应用成为可能。量子限域使硅纳米线的性质不同于硅晶体。例如:硅晶体的电子能带中是间接带隙,而硅纳米线是直接带隙,硅纳米线能在可见光范围光致发光等。由于直径在5到20nm范围的硅纳米线才有应用和研究的价值,所以制备可控制直径大小和掺杂类型及浓度的硅纳米线是实验研究的重点。 由于硅纳米线暴露在空气中,其表面被氧化硅包围。通常表面化学修饰改变纳米线界面同周围环境的相互作用,而纳米线的电学、光学等性质依赖于表面。所以氧化硅表面对硅纳米线的性质起到调制的作用。通过控制沉积不同的材料到原始纳米线的表面,得到core-shell结构的纳米线。core-shell纳米线有很多优异的性质和应用前景。由于力学性质是core-shell纳米线的重要性质,本文基于Stillinger-Weber经验势研究硅/锗core-shell纳米线的杨氏模量。 第一章介绍硅纳米线的性质和制备方法,及core-shell纳米线对硅纳米线性质的调制作用。 第二章介绍本论文使用的理论计算方法。 第三章介绍我的研究内容,使用经验势模型计算硅/锗core-shell纳米线的杨氏模量。发现杨氏模量依赖于core原子数与总原子数之比。应用应力计算公式将硅/锗core-shell纳米线的杨氏模量分为两项,总的杨氏模量不仅依赖于core和shell的杨氏模量,还依赖于体积比。为计算core和shell的杨氏模量需要定义core和shell的体积,使用了三种几何定义。最后,发现杨氏模量和应力的关系:压应力使锗core纳米线的杨氏模量增大,张应力使硅core纳米线的杨氏模量减小。应力作用和core与shell的界面影响相竞争使锗core纳米线的杨氏模量与硅core纳米线的杨氏模量变化趋势不同。
其他文献
超连续光在波分复用、光学仪器测试、相干成像、频率测度、脉冲压缩等方面都有着广泛的应用,光纤超连续光源有简便轻巧、功率阈值低、易与光纤耦合等优点,是目前超连续光源实用
开放量子过程可分为马可夫过程和非马可夫过程。近年来,量子非马可夫动力学由于其广泛的存在性和非常重要的应用前景,受到人们广泛的关注。本论文主要研究两方面内容:一方面研
本文利用PECVD制备纳晶硅薄膜,实验选用10%的SiHH4作为硅源,在普通玻璃衬底上沉积了硼掺杂硅薄膜.制备的工艺参数范围如下,沉积温度:350℃-550℃;SiHH4气体流量:10SCCM-50SCCM;
随着二十一世纪的到来,我国室内设计热潮到达了一个新高度,这不仅是因为房地产行业不断扩大,更是时代进步的结果。人们的思想观念也随之产生变化,室内设计风格从原来模仿西方
复杂网络是研究复杂系统的一门新兴学科,近几年受到国内外学者的广泛关注。任何复杂系统都可以从实际背景出发,根据不同的研究角度,抽象成为由相互作用的个体组成的网络。网络无
微腔量子电动力学(Cavity Quantum Electrodynamics)建立以来,有关的基本理论和各种方案被广泛应用和研究。与此相关的主要有原子在光场作用下的干涉和衍射行为,原子冷却、俘获
本论文的具体研究内容和主要结论如下: (1)采用溶胶一凝胶法和溶剂热法制备出不同晶粒尺寸的纳米晶锐钛矿TiO薄膜和粉体,并用染料敏化TiO薄膜电极组装了染料敏化太阳能电池
少粒子系统量子隧穿的相干操控一直是科研工作者的研究热点,它既是研究量子相干控制的核心组成部分,也是量子信息处理的基础。激光技术的飞速发展,为实现少粒子系统量子隧穿的相
在研究原子与场的相互作用中,人们对引发自发辐射的物理机制进行了讨论,其物理根源可以归结为真空涨落,也可以为原子辐射反作用,或者两者的共同贡献,鉴于这种不确定性,Dalibard、Du
碰到这个问题,我首先反应,是经济大发展为什么一定要出大作品。假如在“经济大发展”与“书画大作品”之间做出选择,第一反应是选择“经济大发展”。书画作品再大,还是吃饱饭