一种计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法技术

本发明专利技术提供了一种计算硫化锡‑硒化锡异质结负微分电阻效应的方法，首先，在ATK软件中构建硫化锡和硒化锡的晶体结构，对其晶格常数进行优化；计算两种材料不同方向上的晶格匹配度，选取匹配度最高的方向作为界面构建异质结并优化；通过Device模块选取合适的周期作为源极和漏极，形成“左电极‑异质结‑右电极”式的器件结构；完成器件建模后，设定截断能和实空间网格密度；设定能量的收敛标准和边界条件；在器件两端施加偏压，通过密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法，仿真不同偏压下异质结的伏安特性曲线，分析其负微分电阻效应。本发明专利技术具有方法可靠、计算效率快、适用性广的优点，可以广泛应用于二维材料及其异质结的电学性能的研究。

【技术实现步骤摘要】
一种计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法
本专利技术属于二维材料纳电子效应及纳功能器件设计领域，具体涉及一种计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法。
技术介绍
近年来，二维IV-VI族硫化物，如SnS，SnSe，GeS，GeSe等，由于其优异的电子特性，引起了人们极大的关注。IV-VI族硫化物具有和黑磷相似的褶皱结构，而且相比于黑磷，其本身的化学稳定性更好一些。此外，二维IV-VI族硫化物具有良好的电子、热电、光学、铁电、压电等特性，在未来的纳电子器件方面有着潜在的应用。基于原子级薄层2D材料的二维异质结构在下一代高性能纳米器件中起着至关重要的作用。可以通过逐层垂直堆叠2D材料或通过对齐它们的平面界面分别构建垂直异质结、横向异质结。与垂直异质结相比，横向异质结的界面面积更小，外延质量更高，能带排列更简单，并且相分离明显，这些特性对于纳米器件的设计极为有利。用IV-VI族硫化物构建的横向异质结可能在许多领域具有潜在的应用，尤其是在纳米电子领域。然而，目前只有少数研究报道了它们在输运性质中的应用。此外，当有限电压施加到体系中时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在ATK软件中构建硫化锡和硒化锡的晶体结构，对其晶格常数进行优化；/n(2)分别计算两种材料在Zigzag和Armchair方向上的晶格匹配度，选取匹配度最高的方向作为界面构建异质结并优化；/n(3)通过Device模块选取合适的周期作为源极和漏极，形成“左电极-异质结-右电极”式的器件结构；/n(4)设定截断能和实空间网格密度；/n(5)设定能量的收敛标准和边界条件；/n(6)在器件两端施加偏压，通过密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法，仿真不同偏压下异质结的伏安特性曲线，分析其负微分电阻效应。/n

【技术特征摘要】
20200210 CN 20201008403341.一种计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在ATK软件中构建硫化锡和硒化锡的晶体结构，对其晶格常数进行优化；
(2)分别计算两种材料在Zigzag和Armchair方向上的晶格匹配度，选取匹配度最高的方向作为界面构建异质结并优化；
(3)通过Device模块选取合适的周期作为源极和漏极，形成“左电极-异质结-右电极”式的器件结构；
(4)设定截断能和实空间网格密度；
(5)设定能量的收敛标准和边界条件；
(6)在器件两端施加偏压，通过密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法，仿真不同偏压下异质结的伏安特性曲线，分析其负微分电阻效应。


2.根据权利要求1所述的计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法，其特征在于：所述步骤(1)中采用GGA+PBE的交换关联泛函对其结构进行优化优化过程中不限制晶格的Y、Z方向，力的收敛标准为不大于


3.根据权利要求1所述的计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法，其特征在于：所述步骤(2)中Zigzag方向晶格匹配度的计算方法为a1和a2分别为硫化锡和硒化锡在Zigzag方向上的晶格常数；Armchair方向晶格度的计算方法为b1和b2分别为硫化锡和硒化锡在Armchair方向上的晶格常数；对异质结的优化不限制晶格的Y、Z方向，力的收敛标准为不大于优化时左右两边各选取合适周期的原子，对其位置施加Rigid约束，保持相对位置不变。


4.根据权利要求1所述的计算硫化锡-硒化锡异质结负微分电阻效应的方法，其特征在于：所述步骤(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜晓红，杨阳，王权，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32