导　　师： 万浪辉

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： GeP具有很强的层间量子束缚效应,单层和两层是间接带隙半导体,三层以上呈金属性,同时两层GeP还具有很高的载流子迁移率,在锂电池方面具有很好的应用前景。本文用基于密度泛函理论的VASP和Nanodcal软件,系统地研究了应力对单层GeP电子结构的调控,以及应力对GeP器件电流电压特性及光电流的影响。研究表明,对于单层GeP,施加单轴压缩应力,可以实现其从半导体至导体的转变,逐渐增大拉伸应力时,其能隙先增大后减小,在拉伸4%左右时能隙达到0.61e V。由弹性模量计算可知,压缩单层GeP比较困难,拉伸相对容易。另外,应力对电子和空穴的有效质量有较大的影响,因而对载流子迁移率具有很好的调制作用。我们用三层和单层GeP构建了分子器件。研究表明,在拉伸形变小于4%时,器件处于导通状态,形变会造成电流电压特性的明显改变,因此可以利用此特性制作基于GeP的形变传感器件,并且电流在电压为0.3伏附近出现负微分电阻特性。当拉伸形变超过6%时,器件出现了半导体特性,需要大约0.3V的偏压才能处于导通状态。我们还研究了应力对单层GeP光电流的影响。通过拟合得到了光电流与线偏振光极化方向的变化关式,发现光电流对应力特别敏感,不仅可以改变光电流的大小,在某些光子能量下,光电流可以提高数十倍;应力还可以调节光电流中光子能量的贡献。

关 键 词： 磷化锗 应力 电子性质 电输运 光电流 密度泛函理论 非平衡格林函数

领　　域： []