几种非对称结构二维材料中的电-声子相互作用

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzbboyf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人们对绿色能源的需求越来越高,太阳能成了近几年的热点话题之一。在光能和电能转换的过程中,载流子热化会对光电转换效率有很大的影响,因此如何提高材料的光电转换效率值得我们深入探究。如果载流子在弛豫到达带边之前就转换成大量的电能,光伏材料的性能就会提高很多。因此,通过研究材料的电-声子相互作用得到载流子的弛豫时间,有助于我们找到性质优良的光伏器件。总的来说,对半导体材料的电-声子相互作用进行研究是非常有必要的。本文的主要内容由以下两部分构成:第一部分,我们研究了不同温度下二维LiAlTe2的电-声子相互作用。首先对结构进行了优化,然后计算了材料的电子自能虚部、散射率、弛豫时间、平均自由程等性质。研究发现电-声子输运性质与温度和能量有关,在温度到达300 K之前,温度越高,电-声子散射越强,而弛豫时间反过来就越小,当温度到达室温之后,电-声子散射几乎不受温度的影响。禁带区的散射率很小,几乎不发生散射。与散射率相反,弛豫时间和平均自由程在此时达到最大,远离带边后散射率开始变强,而弛豫时间和平均自由程几乎为零。同时我们还发现声学声子主导散射过程,纵向声子(LA)和横向声子(TA)分别对空穴和电子的散射有突出的贡献。热载流子在低温时有更大的提取范围,通过理论计算我们发现温度为150 K时热空穴和热电子的平均自由程为5.6 nm和32 nm。文章的第二部分我们对温度为150 K、300 K和400 K时WSSe的电-声子输运性质分别进行了研究,并对三种温度下的结果进行了比较。结果表明:自能虚部和散射率成正比关系,变化趋势一致,但是高温时的散射率比低温时的散射率高出两倍,即温度升高会发生更频繁的散射。温度为150 K时,热载流子的热化发生在2.68 ps之内,室温时,热载流子平均自由程在44 nm之内,温度为400 K时,载流子热化缩短到530 fs之内,这也使得低温时的平均自由程(107 nm)比高温时的平均自由程(32 nm)高出三倍之多。
其他文献
本文对Sn-Ni、Sn-Zn离子取代SrFe12O19及Fe、Cu、Mn、Ni离子分别掺杂La2CoMO6合成双钙钛矿的结构、磁性、光学性能和吸波性能的影响进行研究,得到结果如下:通过溶胶凝胶法制成SrFe12-2xSnxNixO19(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)样品,分析XRD图像可以看出,生成的x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9样品均为单相。当掺杂量x=1.1时,XRD
学位
近年来,随着便携式电子设备不断的推陈出新以及新能源汽车行业的快速发展,人们对储能材料的性能要求也愈加严苛。作为新型储能装置的超级电容器,其具备快速充放电能力、功率密度高、循环寿命长等优势,成为了储能领域中研究的热点。在众多材料中,钴基氧/磷化物具有成本低、循环稳定性良好、对环境无污染等特点,但它们在实际应用中还存在着诸多问题。本文以制备具有优异电化学性能的超级电容器电极材料为出发点,利用静电纺丝法
学位
在传统能源日益紧缺的现状下,光伏技术在现代工业中已经显示出明显的优势,它可以利用光电或光化学的方法将太阳光的能量转化为电能。近年来,铁电氧化物以其不受带隙限制的开路电压和反常的光伏响应受到研究者的青睐。铁电氧化物所表现出的宏观极化可以为光生载流子的分离提供固有的内建电场,使得材料在不施加偏压的情况下可以检测到光电转换信号。但是常见的铁电氧化物都是绝缘体,拥有宽带隙且导电性差,导致其光生电流的强度低
学位
可变剪接是调节基因表达和产生蛋白质多样性的重要机制。本文分析研究了单核苷酸变异和组蛋白修饰对基因可变剪接的影响。首先,研究了单核苷酸变异对可变剪接的影响。基于一位51岁女性23种组织的RNA-seq数据,利用MISO计算了可变剪接百分比(Ψ)和可变剪接百分比差值(ΔΨ),并根据可变剪接位点注释在每一种组织构建了真实的可变剪接位点数据集和虚假的可变剪接位点数据集。依据One-Hot编码规则,提取剪接
学位
后摩尔时代,如何提高晶体管性能是微电子技术向物联网、人工智能和5G方向发展的关键技术基础。但是,目前广泛使用的硅基场效应晶体管(FETs)随特征尺寸缩小引起的短沟道效应、量子效应使器件的功耗问题日益突出。因此,从创新方式看,后摩尔时代的器件将主要围绕新原理、新材料、新架构进行。新材料方面,二维材料半导体,因具有原子级别的厚度和光滑的表面,其静电性能和载流子传输性优于体硅材料。同时,基于二维半导体沟
学位
氧化锌(ZnO)是一种宽禁带半导体,在室温下,它的带隙为3.37e V,激子的束缚能为60 me V,能够实现激子发射。由于它的电学和光学性能较为独特,这使得ZnO在低压和短波(蓝光、紫外、绿光)的光电设备中具有广泛的应用前景。在ZnO材料中掺入一些金属材料,就可以改善其缺陷态,进一步提高其光、电、磁、光催化等领域的应用,在众多掺杂金属离子中,稀土离子是一种很好的掺杂候选物,不仅可以调节半导体的结
学位
纤锌矿InGaN/GaN核壳纳米线太阳能电池利用纳米线的大表面积体积比以及InGaN材料从0.64~3.43 eV随组分连续可调、可几乎覆盖全部太阳光谱的直接带隙,获得高光电转化效率.理论模拟中通常以体材料的带边作为电池内量子效率估算的依据,未能计入GaN势垒的量子束缚使InGaN层的载流子能量呈分立态且随In组分和纳米线尺寸变化.本论文采用黑体近似和细致平衡理论,计入纳米线的量子束缚效应以及载流
学位
<正>1项目概况河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)是一所集医疗、教学、科研、产业、文化于一体的三级甲等中医骨伤专科医院,目前已形成“一院、两地、五址”的发展格局。河南省洛阳正骨医院郑州院区总用地面积约为88 000 m~2,分为南、北两个院区:南区一期工程已建成,包括门诊医技病房综合楼、行政后勤综合楼,总建筑面积为124 000 m~2;
期刊
肌肉收缩的动力源自肌肉肌球蛋白II。在肌球蛋白II工作循环中,化学能转化为机械能的过程称为动力冲程。传统的动力冲程概念认为动力冲程发生在肌球蛋白与肌动蛋白丝形成强结合态之后,其动力冲程为定值。然而,各种肌球蛋白单分子实验所测出的动力冲程值并不相同,传统理论与实验存在矛盾。针对这一问题,内蒙古大学生物物理学科组提出一个新的肌球蛋白II工作循环机械化学偶联模型,认为动力冲程发生在弱结合态到强结合态的过
学位
电子从满价带跃迁到导带并与价带中的空穴由库仑相互作用组成的准粒子称为激子。作为影响材料低能量光吸收的主要原因,激子效应在具有弱介电屏蔽的二维材料中的作用被放大,人们发现这种增强的激子效应在新型光电器件中有很大的应用前景。基于这一背景,一系列二维材料,如过渡金属硫族化合物,铁磁材料Cr X3(X=I或Br)及六角氮化硼等材料中的激子效应得到广泛关注。本文以密度泛函理论为基础,结合多体格林函数理论(G
学位