一种基于偏压调控的外尔半金属材料器件设计方法技术

技术编号:33657294 阅读:17 留言:0更新日期:2022-06-02 20:37
本发明专利技术公开了一种基于偏压调控的外尔半金属材料器件设计方法。本发明专利技术揭示了外尔半金属材料的光电性质与偏压的相关性,通过第一性原理计算出外尔半金属材料的能带图、态密度图以及光电流大小,间接说明了外尔半金属材料器件的光电性质与电子能带跃迁之间的关系,直观地显示出器件在不同偏压下光电流的大小,并为偏压调控手段在器件应用相关领域奠定了理论基础。基础。基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于偏压调控的外尔半金属材料器件设计方法


[0001]本专利技术涉及二维材料分析表征领域,特别是涉及一种基于偏压调控的外尔半金属材料器件设计方法。

技术介绍

[0002]近年来,继层状结构石墨烯的兴起,研究人员致力于二维层状结构材料的探究。外尔半金属是继石墨烯以及拓扑绝缘体之后的又一个研究热点,相比于后者,外尔半金属独特的三维无能隙线性色散能带结构使得它有很多奇特的性质,如:手性反常、手性磁效应、反弱局域化、手性朗道能级和负磁阻效应等。外尔半金属具有宽带光子吸收能力,高吸收系数,高载流子迁移率(在室温下与石墨烯相当),这使得外尔半金属广泛应用于光电、电子通讯、航天医疗等领域。
[0003]在低维材料的光电子器件中,光电器件能够直接把光子能量转换成电学信号,在电子学和光子学中起着重要的桥梁作用,但是由于外尔半金属材料器件在光照情况下产生的光电流较小,无法达到工业生产的需求,所以通过合适的调控手段增大外尔半金属材料器件光电流大小,实现更好的光电性能,成为了当下亟待解决的重点问题。

技术实现思路

[0004]针对以上技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于偏压调控的外尔半金属材料器件设计方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1、构建外尔半金属材料器件模型,具体为:首先,查阅文献资料,对外尔半金属材料原胞构建模型,对其进行结构优化;其次、复现其能带结构,以证明外尔半金属材料原胞结构的准确性;之后对优化后的外尔半金属材料原胞模型进行扩胞操作得到外尔半金属材料器件模型的中心区,选择某一材料作为外尔半金属材料器件模型的电极材料,构建外尔半金属材料器件模型;S2、对所建立的外尔半金属材料器件模型进行光电性质计算,具体为:S21、根据外尔半金属材料的特性、施加偏压的方向和大小,设置输入的自洽文件,对外尔半金属材料器件模型进行自洽计算;S22、在自洽计算完成后,根据所选择偏振光的种类、光子能量范围、光子间隔、入射角度、光照原子数目设置光电流计算的参数,得到光电流的输入文件;S23、对光电流的输入文件进行计算,得到在不同光子能量下的光电流大小;S24、通过改变偏压的大小,得到在不同偏压下外尔半金属材料器件模型的光电流大小;S3、对计算结果分析与处理,具体为:S31、将建立的外尔半金属材料原胞模型通过晶体结构可视化软件得到键长、键角及晶格常数的信息;S32、绘制所建立的外尔半金属材料原胞模型的能带结构图、电荷密度图、态密度图以及外尔半...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁颖李源王新茹程鑫雨廖烈鸿张嘉颜
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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