。技术手段的不断提高和进步促湘潭大学硕士学位论文2使低维半导体材料的品种逐渐繁多,尺度也越来越小并且也越精密。由于晶体长程有序性和平移性在一个或几个维度上的缺失,低维半导体材料会形成大量的缺陷、表面、界面结构和低配位原子。由于小尺度下表面占整体的比重越来越大,低维材料表面效应逐渐成为主导,所以低维半导体材料具有许多对应的块体材料所不具备的新颖光、电、介电、磁、力、热、声、化学以及输运性能且这些性能的尺寸变化规律很不相同和规则[5]。图1.1各种形貌低维材料结构的示意图经过研究者的不懈努力和制备技术的不断提高,低维半导体材料所表现出来的某一个新颖特性的规律性不断被试验证实。比如: Goldstein A N.等[6]用不同测试方法对用胶体包覆方法制备出的硫化镉颗粒的熔点进行测试发现,在低维尺度下其熔点会有明显的下降;Vossmeyer T.和Li分别发现硫化镉和硫化锌的低维材料禁带宽度展宽[3, 6];Chuu和Tanaka对硫化镉的拉曼光谱的研究发现光学模发生红移而低频拉曼模发生蓝移[7, 8],Saviot L.等在对硒化镉拉曼光谱的研究中也发现了相同的结果[9]; 对于低维材料的杨氏模量,Chen等模拟计算的结果显示随着尺寸减小其值不断地变大[10]。低维材料的新颖性能可以拓宽它们在低维光电子技术、能源技术、生物技术以及国防技术等领域的应用空间。然而,在低维材料某种新颖性能可以拓宽其应用范围的同时,它们的其他性能的变化又会限制其应用。例如,低维材料的低熔点就降低了材料的热稳定性,使由其构成的精密器件的抗外界的热干扰能力降低。因此,低维材料在为材料性能可控性提供了一个新的维度的同时,也为材料的制备提出了挑战。要将低维结构的材料合理优化地利用到相关器件之中,前提是要对低维材料的基本物理性质进行全面深入的研究。在分析低维材料的基本可测物理性能时,微观角度的第一性原理计算和分子
全文预览
