《基於MS2(M=Mo,W)納米結構的納米電子器件的模擬與設計》是依託河南師範大學，由安義鵬擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於MS2(M=Mo,W)納米結構的納米電子器件的模擬與設計
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：安義鵬
- 依託單位：河南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
過渡金屬硫化物MS2(M=Mo,W)類石墨烯納米帶和納米管可能具有諸多優於石墨烯納米帶和碳納米管的奇特性質,已成為當今研究熱點之一，在納米電子器件領域具有潛在套用前景。本項目擬採用密度泛函理論和非平衡格林函式量子輸運理論，系統探究過渡金屬硫化物MS2(M=Mo,W)類石墨烯納米帶和納米管的電子結構、磁性結構以及電子(自旋)輸運特性。分別討論缺陷、摻雜、邊緣結構裁剪、懸掛鍵、加氫飽和、吸附氣體分子等方法對扶手椅型和鋸齒型兩類過渡金屬硫化物MS2(M=Mo,W)的電子結構、磁性結構和電子(自旋)輸運性質的影響。並據此設計或調控過渡金屬硫化物MS2(M=Mo,W)電子器件的電學特性，使其表現出如負微分電阻特性、整流效應、開關效應、氣體感測器效應、場效應電晶體效應、自旋過濾效應等功能特性，以期在將來的納米電子器件領域發揮潛在套用。
結題摘要
過渡金屬硫化物MS2(M=Mo,W)納米結構已成為研究熱點之一，在納米電子器件領域具有潛在套用前景。我們採用密度泛函理論結合非平衡格林函式方法，研究了基於過渡金屬硫化物納米結的電子結構和電子輸運性質，探究了調控其電子輸運性質和器件性能的方法，並設計了一些基於過渡金屬硫化物納米帶的器件模型。1、鋸齒型過渡金屬硫化物MS2(M=Mo,W)納米帶的能帶結構表現出金屬性，其電流-電壓曲線表現出有趣的負微分電阻作用，且與納米帶頻寬變化關係不明顯，電子主要沿著納米帶的Mo/W邊緣傳輸，並且存在兩種局域電流通道，即Mo/W→Mo/W 躍遷電流和S−Mo/W−S鍵電流，過渡金屬硫化物納米帶可以成為負微分電阻器件的候選材料。2、我們進一步探究了調控過渡金屬硫化物納米結構電子輸運性質的方法。原子空位缺陷對其電子輸運性質具有一定調節作用，且與原子空位缺陷位置存在明顯的依賴關係。缺陷可以調控出現電流峰值時的電壓，和電流-電壓曲線的峰-谷比，豐富了過渡金屬硫化物在負微分電阻器件方面的潛在套用價值。3、我們及時跟蹤了關於納米異質結的最新研究熱點，增加了關於過渡金屬硫化物異質結(即MoS2-WS2側面異質結)的結構設計和性能調控相關工作。 我們設計了多種MoS2-WS2側面異質結結構，這些異質結表現出相似的透射譜曲線和電流-電壓特性，且均表現出負微分電阻作用，通過這些異質結的電流主要沿著金屬邊緣，而不沿著硫邊緣，納米帶的頻寬以及硫邊緣附近的金屬空位缺陷對這些異質結的電子輸運性質影響不大。我們建議了這些基於過渡金屬硫化物側面異質結的負微分電阻器件模型，對於實驗上製備這些異質結器件具有重要的基礎理論價值和指導意義。
