SiC納米結(jié)構(gòu)的熔化和電子特征的量子尺寸效應(yīng).pdf

1、近年來(lái)，低維納米材料受到人們的極大關(guān)注，因?yàn)樗粌H是理解通過(guò)降低維度和尺寸來(lái)改變材料光學(xué)、電子、機(jī)械性能這一觀念的基礎(chǔ)，而且還是制備具有極大應(yīng)用價(jià)值的納米級(jí)器件的基礎(chǔ)。SiC作為一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，例如，高強(qiáng)度、高楊氏模量、良好的抗氧化、抗輻射特性、極好的熱導(dǎo)率、電力遷移率，而且其帶隙為2.3–3.3 eV，因此被廣泛應(yīng)用于制備工作在惡劣環(huán)境下的器件。SiC納米材料在光電一體化應(yīng)用中具有很大的潛力。

2、　　在本論文中，采用大尺度分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究了單壁SiC納米管的熱學(xué)行為。采用第一性原理密度泛函理論研究了SiC納米點(diǎn)、納米線(xiàn)以及攣晶SiC納米線(xiàn)的電學(xué)性質(zhì)。
　　1、采用基于密度泛函理論的第一性原理分子動(dòng)力學(xué)方法研究了單壁SiC納米管的熔化過(guò)程。理論計(jì)算表明：納米管直徑對(duì)于熱學(xué)特性具有重要的影響。納米管所具有的附加能量會(huì)隨著直徑的減少而增加。其熔化溫度會(huì)隨著納米材料尺寸的增加而增加。需要特別指出的是，SiC納米管的熔化是從S

3、tone-Wales缺陷開(kāi)始的。
　　2、采用基于密度泛函理論的第一性原理方法研究了SiC納米點(diǎn)和SiC納米線(xiàn)的電子性質(zhì)。結(jié)論表明：納米結(jié)構(gòu)的電子性質(zhì)與它們的尺寸和表面原子懸掛鍵是否鈍化密切相關(guān)。表面鈍化的納米線(xiàn)在Г點(diǎn)具有直接帶隙的特征。納米線(xiàn)在方向上的直接帶隙起源于納米線(xiàn)上的量子效應(yīng)。而且，SiC納米線(xiàn)的帶隙會(huì)隨著納米線(xiàn)直徑的增加而降低。
　　3、飽和的攣晶SiC納米線(xiàn)在Г點(diǎn)具有直接帶隙的特性，并且飽和(即氫化)納米線(xiàn)的帶