石墨烯--氮化镓异质叠层电子态第一性原理研究

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 二维材料

1.3 石墨烯

1.3.1 石墨烯的性质与结构特征

1.3.2 石墨烯的制备

1.3.3 石墨烯的应用

1.4 氮化镓

1.4.1 氮化镓的性质与结构特征

1.4.2 氮化镓的制备

1.4.3 氮化镓的主要应用

1.5 二维纳米材料异质叠层

1.5.1 缺陷效应

1.5.2 应变效应

1.6 本论文的主要研究内容

2 模拟计算相关理论基础

2.1 绝热近似

2.2 Hartree-Fock自洽场法

2.3 密度泛函理论

2.4 广义梯度近似和局域密度近似

2.5 布洛赫定理

2.6 赝势

2.7 研究工具

2.7.1 计算软件

2.7.2 建模软件

2.7.3计算设备

2.8 本章小结

3 空位对石墨烯/GaN异质结电子态及接触特性的影响

3.1 计算方法和模型

3.2 石墨烯/GaN异质结稳定性和电子态特性

3.2.1 石墨烯/GaN异质结稳定性

3.2.2 石墨烯/GaN异质结电子态

3.3 空位对石墨烯/GaN异质结电子态的影响

3.3.1 空位对石墨烯/异质结结构的影响

3.3.2 空位对石墨烯/GaN异质结电子态的影响

3.3.3 空位对石墨烯/异质结接触特性的影响

3.4 本章小结

4 应变调控石墨烯/GaN异质结电子态及接触特性

4.1 计算方法

4.2 单轴应变调控异质结层间电荷转移、电子态及接触特性

4.2.1 单轴应变加载模型

4.2.2 单轴应变调控石墨烯/GaN异质结电子态

4.2.3 单轴应变调控石墨烯/GaN异质接触特性

4.3 双轴应变调控异质结层间电荷转移、电子态及接触特性

4.3.1 双轴应变加载模型

4.3.2 双轴应变调控石墨烯/GaN异质结电子态

4.3.3 双轴应变调控石墨烯/GaN异质接触特性

4.4 混合应变调控异质结层间电荷转移、电子态及接触特性

4.4.1 混合应变加载模型

4.4.2 混合应变对石墨烯/GaN异质结电子态的影响

4.4.3混合应变对石墨烯/GaN异质结接触特性的调控

4.5 本章小结

5 掺杂调控石墨烯/GaN异质结电子态及接触特性

5.1 计算方法

5.2 n型掺杂对石墨烯/GaN异质结电子态的影响

5.2.1 n型掺杂对石墨烯/GaN异质结几何结构的影响

5.2.2 n型掺杂对异质结电子态的影响

5.3 p型掺杂对石墨烯/GaN异质结电子态的影响

5.3.1 p型掺杂对石墨烯/GaN异质结几何结构的影响

5.3.2 p型掺杂对异质结电子态的影响

5.4 本章小结

6 双耦合效应对石墨烯/GaN异质结电子态及接触特性的影响

6.1 计算方法及结构模型

6.2 单轴应变对ON及BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电子态的调控

6.2.1 单轴应变对ON及BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电子态的影响

6.2.2 单轴应变对ON及BGa掺杂石墨烯/GaN异质结层间电荷转移的影响

6.2.3 单轴应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结接触特性的影响

6.3 双轴应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电子态的调控

6.3.1 双轴应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电子态的影响

6.3.2 双轴应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电荷转移的影响

6.3.3 双轴应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电接触特性的影响

6.4 混合应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电子态的调控

6.4.1 混合应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电子态的影响

6.4.2 混合应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电荷转移的影响

6.4.3 混合应变对BGa掺杂石墨烯/GaN异质结电接触特性的影响

6.5本章小结

7 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 展望

本文主要创新点

致谢

参考文献

攻读学位期间主要研究成果