【成果简介】
高性能二维半导体器件是当前研究的一大热点，对二维材料进行“ 封 装”是提升其性能的有效方法。封装二维材料不仅能为其提供物理隔离从 而避免外界的污染和干扰，更可以利用二维材料层间的界面效应改进其 物性。本项目拟采用第一性原理计算方法和半经典玻尔兹曼理论相结合， 研究 hBN 封装型二维材料的物性和封装效应。具体研究内容如下：1. hBN 封装不同二维材料（石墨烯、二硫化钼、磷烯等）的结构稳定性、界面 效应、电磁特性、光学性质和输运性能；2. 外界环境干扰（电场、应力、 小分子吸附、湿度、温度等）对 hBN 封装前后二维材料相关物性的影响， 探究是否存在屏蔽效应；3. 屏蔽效应的规律总结、量化分析以及理论预 测。该研究旨在探究 hBN 对二维材料的封装效果，归纳屏蔽效应的作用 范畴，揭示 hBN 封装提升二维材料性能的物理化学机制，奠定“封装技 术” 的理论基础。并设计出更好的封装方案，从而为实验上实现高性能二 维半导体器件提供指导。
【技术指标】
本项目基于密度泛函第一性原理计算和玻尔兹曼理论，从结构封装、 官能团吸附或杂质态、多相或混合维度三方面入手，实现结构稳定、性 能优异、高效率新能源材料与器件的理论构建，建立有效调控新材料和 器件性能的过程新原理。
结构封装，力图解决外界环境因素对活性的干扰问题；官能团吸附 或杂质态模型，力图从反应机理上扩展对自由基的利用；多相或混合维 度设计，力图解决电子和空穴定向分离的快慢问题，实现光催化产氢和 光电器件时界面、相和维度等的高效协同作用。
【技术成熟度】
正在研发、小试中。
【应用情况】
本项目为国家基金项目的基础理论研究，故成果以学术论文形式呈 现，还未实现成果转化和实际应用。然成果所提出的理论和模型已被广 大国内外物理化学、材料领域专家学者所接受和运用。
