半导体纳米结构材料在技术上有着重要的应用价值。本项目通过第一性原理计算等方法,作为一个整体来系统研究了Wurtzite 型半导体材料在小尺寸和低维度下结构转化,如AlN、GaN、InP、GaAs 等III-V 族半导体,ZnO、ZnS、CdS 等II-VI 族半导体和SiC 等IV 族半导体。研究了原子种类、表面状态等对纳米结构的量子特性的影响。研究纳米结构的表面钝化和结构重组对其结构、稳定性和电子特性的影响。深入理解低维度、小尺寸Wurtzite半导体结构的量子限域效应和表面效应,为改变实验条件控制纳米材料的结构、生长和性能提供理论依据。从整体上深入理解和认识Wurtzite 结构演化和物性差异的内在因素,探索调节Wurtzite半导体能隙的途径,包括合金固溶体、共轴纳米电缆、双轴复合纳米线和纳米条带等,为设计制备电子结构、磁学性能可调控的新型量子线提供了理论指导。在完成上述研究工作的基础上,我们还研究了Wurtzite纳米结构材料的氢气吸附和储存性能、石墨烯和无机纳米条带的几何结构和物理化学性能等。
英文主题词Nanostrucures; Wurtzite materials; Electronic structures; Nanoribbons; Quantum wires