基于表面改性的氮化镓纳米材料

本书采用基于密度泛函的第一性原理模拟方法，在表面改性的基础上，综合考虑表面修饰、低维纳米材料的尺寸以及衬底等，探讨电场及应变场作用下半导体纳米材料的带隙的调控机理，以期望发展一系列电学、光学和磁学性质优良的新型半导体纳米材料，促进其在场效应晶体管、传感器、光电子器件和自旋电子器件等领域中得到广泛的应用。

《基于表面改性的氮化镓纳米材料》本书主要介绍了第一性原理模拟方法及其在计算机模拟中各种参数的设置和实际模拟中的参数选择，同时阐述了该方法在基于表面改性设计的氮化镓/氮化铟纳米线、氮化镓纳米薄膜等纳米材料在外场（电场或应变场）作用下电学性质和磁学性质研究中的应用，并将材料进一步拓展到外场下表面改性的类石墨烯（锡烯和锗烯等）纳米材料。本书可供从事半导体纳米材料的科研人员和工程技术人员使用，也可作为高等院校相关专业师生的参考用书。

肖美霞

西安石油大学副教授，2011年毕业于吉林大学材料学专业，博士研究生。主持国家自然科学基金1项，主持国家重点实验室开放课题1项，主持陕西省教育厅专项科研计划项目1项。发表SCI论文13篇，其中以第一作者发表SCI论文8篇，发明专利1项，实用新型专利1项，参与译著1部。宋海洋，男，博士，西安石油大学教师。王博，男，博士，西安石油大学讲师。

1绪论（1）
1.1Ⅲ-V族半导体纳米材料（1）
1.1.1GaN基半导体纳米线（1）
1.1.2GaN基半导体纳米薄膜（3）
1.2类石墨烯纳米材料（4）
1.3Ⅲ-V族半导体和类石墨烯纳米材料电磁学性能调控方法（5）
1.3.1表面修饰（5）
1.3.2化学掺杂（7）
1.3.3衬底的影响（9）
1.3.4量子禁闭和应变（10）
1.3.5电场的影响（12）
1.4本书的主要内容（13）
2模拟计算方法（14）
2.1基于密度泛函理论的第一性原理（14）
2.2Materials Studio软件（15）
2.3DMol3模块（16）
2.3.1DMol3 Task（任务）具体操作（17）
2.3.2DMol3 Analysis（DMol3分析）（45）
3外场下GaN/InN核壳纳米线的电学性质（52）
3.1引言（52）
3.2模拟计算细节（54）
3.2.1模拟计算细节（54）
3.2.2在DMol3模块中电场的计算（54）
3.3GaN和InN的晶体结构和能带结构（54）
3.4表面修饰的GaN/InN核壳纳米线（58）
3.5外部应变下GaN/InN核壳纳米线（66）
3.6本章小结（74）

4外场下表面修饰的氮化镓纳米薄膜的电磁学性质（75）
4.1引言（75）
4.2模拟计算细节（75）
4.3完全表面修饰的氮化镓纳米薄膜电学性质（76）
4.4半表面修饰的氮化镓纳米薄膜电磁学性质（79）
4.4.1对表面镓原子进行氢化（81）
4.4.2对表面镓原子进行氟化（83）
4.4.3对表面镓原子进行氯化（83）
4.4.4对表面氮原子进行表面修饰（85）
4.4.5半表面修饰的氮化镓纳米薄膜结构稳定性（86）
4.5外部应变下两层半氢化氮化镓纳米薄膜电磁学性质（87）
4.6外部应变下两层半氟化氮化镓纳米薄膜电磁学性质（92）
4.7电场下两层半氯化氮化镓纳米薄膜电磁学性质（98）
4.8本章小结（105）
5外电场下锡烯/有机分子体系的电学性质（107）
5.1引言（107）
5.2模拟计算细节及相关公式说明（108）
5.2.1模拟方法和计算参数（108）
5.2.2结构稳定性的判据（108）
5.2.3带隙的判据（108）
5.2.4载流子迁移率的判据（109）
5.3外电场作用下C6H6/锡烯体系（109）
5.3.1C6H6/锡烯体系的结构模型（110）
5.3.2无外电场下C6H6/锡烯体系（110）
5.3.3外电场下C6H6/锡烯体系（114）
5.4外电场作用下C6F6/锡烯体系（119）
5.4.1C6F6/锡烯体系的结构模型（119）
5.4.2无外电场下C6F6/锡烯体系（119）
5.4.3外电场作用下C6F6/锡烯体系（122）
5.5外电场作用下C6H4F2/锡烯体系（127）
5.5.1C6H4F2/锡烯体系的结构模型（127）
5.5.2无外电场下C6H4F2/锡烯体系（127）
5.5.3外电场下C6H4F2/锡烯体系（131）
5.6本章小结（135）
6锡烯作为潜在高灵敏度传感器件探测有毒有机小分子（136）
6.1引言（136）
6.2模拟计算细节及相关公式说明（136）
6.2.1模拟方法和计算参数（136）
6.2.2相关公式说明（137）
6.3外电场下锡烯吸附C6H7N（137）
6.3.1C6H7N/锡烯体系的结构模型（137）
6.3.2外电场作用下C6H7N/锡烯体系（138）
6.4外电场下锡烯吸附C6H5Cl（140）
6.4.1C6H5Cl/锡烯体系的结构模型（140）
6.4.2外电场作用下C6H5Cl/锡烯体系（141）
6.5本章小结（143）
7电场调控类石墨烯范德华异质薄膜带隙的第一性原理研究（143）
7.1引言（144）
7.2模拟计算细节（144）
7.3单层SiC纳米薄膜和完全氢化的HBNH薄膜（145）
7.4不同堆垛方式的异质薄膜模型的优化（146）
7.5不同堆垛方式的异质薄膜的电学性质（147）
7.6电场调控异质薄膜的电学性质（149）
7.7本章小结（152）
8锡烯/XS2异质结构体系的电学性质（154）
8.1引言（154）
8.2模拟计算细节及相关公式说明（155）
8.2.1模拟方法和计算参数（155）
8.2.2相关公式说明（155）
8.3锡烯/MoS2异质结构体系（156）
8.3.1无外场下锡烯/MoS2异质结构体系（157）
8.3.2外加电场下锡烯/MoS2异质结构体系（159）
8.3.3外部应变下锡烯/MoS2异质结构体系（161）
8.4锡烯/WS2异质结构体系（163）
8.4.1无外场下锡烯/WS2异质结构体系（164）
8.4.2外加电场下锡烯/WS2异质结构体系（165）
8.4.3外部应变下锡烯/WS2异质结构体系（168）
8.5锡烯/MoSe2异质结构体系（169）
8.5.1无外场下锡烯/MoSe2异质结构体系（170）
8.5.2外加电场下锡烯/MoSe2异质结构体系（171）
8.5.3外部应变下锡烯/MoSe2异质结构体系（173）
8.6锡烯/WSe2异质结构体系（175）
8.6.1无外场下锡烯/WSe2异质结构体系（176）
8.6.2外加电场下锡烯/WSe2异质结构体系（177）
8.6.3外部应变下锡烯/WSe2异质结构体系（179）
8.7本章小结（181）
9有机分子吸附和衬底调控锗烯的电子结构研究（183）
9.1引言（183）
9.2模拟计算细节（185）
9.3有机分子/锗烯体系（185）
9.3.1苯/锗烯体系（186）
9.3.2六氟苯/锗烯体系（190）
9.4有机分子/锗烯/锗烷体系（194）
9.4.1苯/锗烯/锗烷体系（195）
9.4.2六氟苯/锗烯/锗烷体系（198）
9.5本章小结（200）
参考文献（202）

装　　帧：平装-胶订

开　　本：16开

纸　　张：胶版纸