[發明專利]一種基于晶格結構不對稱的雙層二硫化鉬能隙調控方法在審
| 申請號： | 201810188987.2 | 申請日： | 2018-03-08 |
| 公開（公告）號： | CN108383164A | 公開（公告）日： | 2018-08-10 |
| 發明（設計）人： | 張崳;楊勇;孫秋成;劉光潔 | 申請（專利權）人： | 長春師范大學 |
| 主分類號： | C01G39/06 | 分類號： | C01G39/06 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 130032 吉林*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 二硫化鉬 能隙 晶格結構 調控 精確調控 不對稱 電子器件制造 不對稱性 非對稱性 功能器件 無損 摻雜 制造 | ||
本發明涉及雙層二硫化鉬能隙調控技術，具體是一種基于晶格結構不對稱的雙層二硫化鉬能隙調控方法，主要用于二硫化鉬電子器件制造領域。本發明利用晶格結構的非對稱性，通過旋轉雙層二硫化鉬產生一定角度的不對稱性實現能隙的快速、精確調控，為實現特定功能器件的制造奠定了基礎。本發明為無損調控方法，不會破壞和摻雜二硫化鉬，僅通過物理旋轉實現二硫化鉬能隙的精確調控。
技術領域
本發明涉及二維層狀二硫化鉬能隙調控技術，具體是一種基于晶格結構不對稱的雙層二硫化鉬能隙調控方法，主要用于二硫化鉬電子器件制造領域。
背景技術
自石墨烯發現以來，在國際上就引發了一輪二維功能材料的研究熱潮。隨著對石墨烯的深入研究，許多類石墨烯二維材料相繼被發現。二維層狀二硫化鉬是一種新型的二維層狀化合物，由單層或少層二硫化鉬構成，其結構和性能與石墨烯類似。與石墨烯一樣，二硫化鉬具有優異的電學、物理和機械性能，廣泛應用于FET、光電器件、儲能、復合材料等領域。本征石墨烯沒有能隙，極大限制了它在電子器件方面的應用。而本征二硫化鉬就是半導體，因此在電子器件領域與石墨烯相比更具發展前景。
雖然，二硫化鉬本身具有能隙，能實現FET的打開與關閉，但如何精確地實現能隙大小的調控，以滿足現實功能器件的需求仍需進一步研究。
發明內容
針對現有技術的上述不足之處，本發明的目的是提供一種雙層二硫化鉬能隙無損調控方法，通過旋轉利用雙層二硫化鉬晶格的非對稱性實現能隙的快速、精確調控，為實現特定功能器件的制造奠定了基礎。
本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種基于晶格結構不對稱的雙層二硫化鉬能隙調控方法，包括以下步驟：
將雙層二硫化鉬的一層固定，另一層旋轉角度θ；
根據KS方程計算旋轉角度θ下的波函數
根據波函數計算得到角度θ下的電子密度nθ(r)；
根據電子密度nθ(r)和能量泛函，計算不同旋轉角度θ下的能帶結構；
根據不同旋轉角度的能帶結構，計算能隙大小。
所述旋轉角度0°≤θ≤60°(二硫化鉬是以60°為周期的晶格結構)。
所述KS方程為：
其中，Veff(r)為有效勢，它可以定義為Veff(r)＝Vext(r)+VH(r)+VXC(r)，其中分別為外勢、Hartree 勢和交換相關勢。
所述電子密度nθ(r)為：
其中，為波函數。
所述能量泛函為：
其中，T(n)是動能，n(r)為電子密度，EXC[n]是交換能，VXC(r)為外勢能。
本發明具有以下特點：
1.本發明利用晶格結構的非對稱性，通過旋轉雙層二硫化鉬產生一定角度的不對稱性，利用密度泛函理論計算不同旋轉角度θ下能隙大小，發現雙層二硫化鉬能隙隨θ的增大而減小，可實現能隙的調控；
2.本發明運用物理旋轉方式可對雙層二硫化鉬實現精確地能隙大小調控，該方法為無損調控，不會破壞和摻雜二硫化鉬。
附圖說明
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于長春師范大學，未經長春師范大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810188987.2/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
