摘要硅烯是一种由硅形成的单层原子结构，它的结构类似我们熟悉的石墨烯，拥有蜂窝 状的格子。一些研究表明，硅烯拥有优良的导电性能，因此吸引了越来越多科学家的关 注。对于一些科学家来说，硅烯是一种比石墨烯更值得注意的材料，硅烯具有石墨烯没 有的一些优势。但是，硅烯的制备过程并不简单，而且它能够稳定存在也是需要一定条 件的，目前硅烯只能在少数几种衬底上生长，在 Ag(111)面上生长是研究最多的一种。 但是，最近有研究表明 Ag(111)面上生长并非纯粹的硅烯，而是有被部分 Ag 替代掺杂后 的二维硅材料。为此，我们对硅烯表面银的掺杂和吸附进行系统研究，并和硅烯的结构 和电学性质加以比较。结果表明，掺杂 Ag 后的硅烯物性完全不同于纯净硅烯，这表明在 Ag(111)表面上生长的硅烯应该没有 Ag 的掺杂成分。这一研究结果这有利于我们对硅烯 领域的理解，并对它的发展与前景有了新的认识。80456

毕业论文关键词 硅烯 密度泛函理论 银掺杂

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title The effect of Ag-doping on the properties of Silicene

Abstract Silicene is a graphene-like structure with single atomic thin。The previous works tell that silicene possesses good conducting property, giving rise to a great deal of research interest。 To a certain extent, silicenes has an advantage over graphene。 However, silicene is hard to synthesize, and few silicene has been generated on some substrates, such as Ag(111) surface。 Nevertheless, some literature tells that some silicon atoms are replaced by Ag atoms in silicene generated on Ag(111)。 Based on this disputation, the effect of Ag-doping in silicene is investigated in this work。 The result shows that the Ag-doping would heavily affect the property of silicene, indicating the impossibility of replacement of Ag for Si atom in silicene。 This is helpful for understanding the generation of silicene。

Keywords Silicene Density Functional Theory Ag-doping

目 次

1 引 言 1

1。1 典型新型二维材料 2

1。 2 相关研究现状 5

1。 3 未来研究前景 7

2 计算理论基础 9

3 计算结果与分析 11

3。1 硅烯的物性简介 11

3。2 银掺杂硅烯的物性研究 12

3。 3 小结 23

结论 24

致谢 25

参考文献 26

1 引言

近年来，随着科学技术的发展和计算水平的提高，科学家对二维材料的兴趣愈加浓厚。 各种新型的、特性优良的二维材料如雨后春笋一般蓬勃发展。科学家从这些材料中发现，他 们会具有不错的电学性质，会有相对强的硬度，并且韧性极佳。就像科学家们都很青睐的石 墨烯二维材料，对计算机晶体管的改进就有了飞跃的突破。

过了几年还有一些其他的二维材料逐渐被发现和构造出来，如氮化硼（BN）、二硫化钼

（MoS2）等。诸多二维材料的兴起对凝聚态物理的研究注入了新鲜的血液，同时也开创了一 个新的实际作用与价值很高的领域。