碳化硅纳米线表面缺陷及表面改性研究

发布时间：2024-04-16 04:54

　　碳化硅(SiC)作为典型宽禁带的第三代半导体材料,由于其在高频、高温、抗辐射及极端环境中的良好性能,而引起了极大的关注。纳米材料在制备过程中,由于实验条件和环境的影响不可避免存在很多的空位和间隙等本征缺陷,而这些缺陷对于材料的性能有很大的影响。表面改性作为一种不改变材料固有性能的方法,能够很好的抑制表面缺陷对纳米线的影响。在本文中我们系统的研究了 2H-SiC的空位缺陷以及氢钝化和羟基钝化两种表面改性方法对2H和3C-SiC的影响。论文主要内容如下:首先,介绍了碳化硅纳米线的研究背景及结构与基本性质,并且阐述了所运用的基本原理。然后,我们对存在空位缺陷的2H-SiC的电子结构和光学性质进行了分析计算,发现碳原子和硅原子两种不同空位缺陷对光电性能的影响显著。最后,我们对2H-SiC以及3C-SiC进行了氢钝化和羟基钝化两种不同的表面改性计算,发现钝化以后,能带和介电常数等电学性质相较未钝化的存在明显差异,进而从态密度分析了导致这个情况产生的原因。

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1SiC纳米线

SiC纳米线的制备和性能研究备受研究人员的关注。图1-1SiC纳米线一维纳米线的生长机理有很多，主要是“气-液-固”（简称VLS），“气-固”（简称VS法）和氧化物辅助的生长方式[18,19]。如图1-1所示的就是SiC纳米线在多倍电子显微镜下的生长情况，SiC纳米线作为一维....

图1-2碳化硅基本结构种类

晶系和立方晶系，2H-SiC是六方纤锌矿结构（如图1-2a），3C-SiC是金刚石结构的立方碳化硅，具体分类是通过晶体堆积方式不同分类的。金刚石结构就是闪锌矿型结构，具体对于碳化硅晶体来说，碳原子和硅原子的面心立方子晶格沿着立方对角线的方向彼此移动对角线长度的1/4套构而成（如图....

图2-1第一性原理计算的基本思路

近似以及密度泛函理论，进一步将多电子相关的薛定谔方程转化为形式上的单电子方程。实际上对于多电子体系而言，将电子运动看作是体系中的每个电子在其他的电子以及原子核所产生的平均势场的作用下运动。如图2-1所示。单电子近似的方法可以分为两类：一种是Hatree-Fock近似方法，另一种是....

本文编号：3956478