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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書作者:李杰學(xué)號(hào)：912113090115學(xué)院:理學(xué)院專業(yè)(方向):應(yīng)用物理學(xué)題目:堿金屬摻雜雙層石墨烯物性的調(diào)控研究指導(dǎo)者：吳海平副教授(姓名)(專業(yè)技術(shù)職務(wù))(姓名)(專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者：(姓名)(專業(yè)技術(shù)職務(wù))年月聲明我聲明，本畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及其研究工作和所取得的成果是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的。研究過程中利用的所有資料均已在參考文獻(xiàn)中列出，其他人員或機(jī)構(gòu)對本畢業(yè)設(shè)計(jì)工作做出的貢獻(xiàn)也已在致謝部分說明。本畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書不涉及任何秘密，南京理工大學(xué)有權(quán)保存其電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或網(wǎng)上公布其部分或
2、全部內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)保存、借閱或網(wǎng)上公布其部分或全部內(nèi)容。學(xué)生簽名：年月日指導(dǎo)教師簽名：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書中文摘要近年來，石墨烯基的半導(dǎo)體功能材料成為了研究的熱點(diǎn)。本征石墨烯是零帶隙的半導(dǎo)體，因此，如何打開石墨烯帶隙成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。隨著CVD（化學(xué)汽相沉積）技術(shù)的飛速發(fā)展，利用摻雜技術(shù)調(diào)控石墨烯的電子性質(zhì)被廣泛研究。本文采用第一性原理計(jì)算，通過金屬原子Li的摻雜，有效調(diào)控了雙層石墨烯的電子結(jié)構(gòu)。計(jì)算結(jié)果表明，這種方式能夠打開0.516eV帶隙。文中還研究了應(yīng)變作用對摻雜效果的影響以及對費(fèi)米
3、能級(jí)位置的調(diào)控作用。這一工作能為石墨烯基半導(dǎo)體功能器件的發(fā)展提供理論參考。關(guān)鍵詞雙層石墨烯第一性原理n型摻雜Li原子畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書外文摘要TitleTheresearchoftuningthebandgapofgraphenebilayersbyalkaliatomdopingAbstractRecently,graphenehasbeenthehotmaterialduetoitspotentialapplicationsinelectronics,information,energy,andsoon.Atambi
4、entenvironment,graphenebehavesasazeroband-gapsemiconductor,andthisfactmotivatesresearcherstotunethebanggapofgraphene.Withthedevelopmentofchemicalvapordepositionmethods,engineeringthebandstructureofgraphenebydopingmetallicatomsisoneoftheeffectivemethods.Basedont
5、heabovefact,westudytheeffectofLidopingonthepropertyofbilayergrapheneviaafirst-principlesstudy,andtheresultshowsthatabandgapofabout0.516eVisopenedundercriticalLidoping.MorestudyonhowtheeffectofdopingandlevelofFermienergychangewithstrainappliedonthesystemisalsope
6、rformed.Thisworkismeaningfulforthedevelopmentofgraphene-basedsemiconductorfunctionalmaterials.Keywordsbilayergraphenethefirstprinciplen-typedopingatomLi本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第I頁目次1引言………………………………………………………………………………………………………11.1走進(jìn)石墨烯……………………………………………………………………………11.2單層石墨烯的摻雜………
7、……………………………………………………………11.3雙層石墨烯的物性調(diào)控………………………………………………………………31.4調(diào)控石墨烯帶隙的新思路……………………………………………………………42第一性原理計(jì)算的理論……………………………………………………………………62.1從薛定諤方程開始…………………………………………………………………62.2Hatree-Fork方法…………………………………………………………………72.3密度泛函理論………………………………………………………………………73研究內(nèi)容……
8、………………………………………………………………………………103.1重現(xiàn)雙層石墨烯的能帶計(jì)算…………………………………………………………103.2在雙層石墨烯中摻雜金屬原子Li…………………………………………………123.3探究摻雜金屬原子Li的濃度的影響………………………………………………143.4應(yīng)變作用對摻雜效果的影響………………………
