IV族材料及其多型体的电子和结构性质
材料科学
2024-04-09 v1
摘要
纳米技术对半导体工业进步的影响，特别是通过纳米线等纳米结构工程，由于纳米结构相比块体材料具有可调的物理性质，为材料功能开辟了新的可能性。本文对IV族半导体及其二元化合物在四种多型体（2H、3C、4H和6H）中进行了全面研究，重点关注其光电应用潜力。深入理解这些多型体对于基于纳米线的技术尤为重要。通过第一性原理建模，我们研究了这些材料的结构和电子性质，强调了它们的能带结构、稳定性以及发光应用的可行性。我们使用广义Ising模型讨论材料的稳定性和多型性倾向。我们还确定了相对带边位置，并采用六带模型以详细理解材料的电子性质。由于本研究的全面性，我们提供了所有研究性质中化学趋势的见解。我们的理论预测与现有实验数据吻合良好，为基于纳米结构的器件开发提出了新途径。讨论延伸至这些发现对使用所研究的IV-IV材料制造光电器件的影响，强调了未来纳米线合成及其应用研究的挑战和机遇。
引用
@article{arxiv.2404.05718,
title = {Electronic and structural properties of group IV materials and their polytypes},
author = {Jakub Ziembicki and Paweł Scharoch and Maciej P. Polak and Michał Wiśniewski and Robert Kudrawiec},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.05718},
year = {2024}
}