摘 要：   二维单层材料具有独特的电子性质、超高的力学强度和良好的柔韧性。实验与理论研究均表明，将晶格参数相似、物理性质迥异的二维单层材料结合成异质结形式，可以在较大的空间内灵活地调节其物理性质，从而在光电器件和集成电路等方向具有广阔的应用前景。本论文基于密度泛函理论计算，研究了石墨烯/磷烯双层异质结的结构、电子特性及层间距对异质结物性的影响。结果表明，由于双层异质结层间的范德瓦尔斯弱相互作用，使得异质结表现出一些不同于相应组份的单层材料所具有的现象和性质；改变层间距还可以对异质结的物性进行调控。所得结果反映出双层异质结的一些优越性，为二维材料异质结的应用提供了新的思路和参考。93642

毕业论文关键词：双层异质结，密度泛函理论，结构，物性

Abstract：Two-dimensional (2D) materials offer a platform that allows creation of heterostructures with a variety of properties。 A plethora of opportunities appear when we start to combine several 2D crystals in one vertical stack。 The extended range of functionalities of such heterostructures yields a range of possible applications。 In the present work, we study the properties of 2D hybrid graphene and phosphorene nanocomposite by first-principles calculations。 Our results show that weak van der Waals interactions dominate between graphene and phosphorene with their intrinsic electronic properties preserved。 Furthermore, we found that as the interfacial distance decreases, the Dirac point of graphene moves from the conduction band to the valence band of phosphorene in hybrid graphene and phosphorene nanocomposites, inducing a transition from an n-type Schottky contact to a p-type Schottky contact at the graphene/phosphorene interface。源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

Keyword: heterobilayer, density-functional theory, structure, physical property

目  录

1 引言 。5 

1。1 二维单层材料 。。5

1。1。1石墨烯 。5

1。1。2过渡金属二硫化物。。6

1。1。3 磷烯及IV族单硫化物 。。。7

1。1。4 六角氮化硼。 。。。7

1。1。5其它单层材料  8

1。2 二维单层材料范德瓦尔斯异质结   。8

1。2。1二维单层材料范德瓦尔斯异质结的实验制备。。9

1。2。2二维单层材料范德瓦尔斯异质结的物性12

1。2。3二维单层材料范德瓦尔斯异质结的应用。。。 12

1。3 本论文主要工作 。。14

2 理论基础及计算程序。14

2。1多粒子体系模型    14

2。2 量子力学从头算方法  14

2。3 密度泛函理论   15

2。3。1 Hohenberg-Kohn定理  。15

2。3。2 Kohn-Sham方程  。15

2。3。3 局域密度近似(LDA) 16

2。3。4 广义梯度近似(GGA) 16

2。4 VASP软件包简介及其主要功能 。。。17

3石墨烯/磷烯双层异质结的结构与物性。。19

3。1 结构建模 。。19

3。2 计算方法 。。。19

3。3结果与讨论。20

结论。。。22

参考文献。。 23

致谢。。 24

1 引言来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

近年来，以石墨烯(graphene)、过渡金属硫化物、单层黑磷（磷烯）、六角氮化硼(BN)等为代表的二维单层材料相继制备成功。由于它们独特的电子性质、超高的力学强度和良好的柔韧性，已成为机电系统和柔性电子器件应用中的重要候选材料，引起了人们的广泛关注和深入研究。[1-7]