Luận án Tiến sĩ Vật lý: Tính chất điện tử vàcác đặc trưng tiếp xúc trong cấu trúc xếp lớp van der Waals dựatrên MA2Z4(M = kim loại chuyển tiếp; A = Si, Ge; Z = N, P)

Luận án tiến sĩ này của Nguyễn Quang Cường, thuộc Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế, tập trung nghiên cứu về tính chất điện tử và các đặc trưng tiếp xúc trong cấu trúc xếp lớp van der Waals (vdW) dựa trên vật liệu MA2Z4 (M là kim loại chuyển tiếp, A là Si hoặc Ge, Z là N hoặc P). Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của các thiết bị điện tử nano, nơi mà vật liệu hai chiều (2D) đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Luận án đi sâu vào việc khảo sát các dị cấu trúc vdW, là sự kết hợp của các lớp vật liệu 2D khác nhau, nhằm tạo ra những tính chất vật lý mới và tối ưu hơn so với từng thành phần riêng lẻ. Các cấu trúc này được tạo ra bằng cách xếp chồng các lớp vật liệu đơn lớp lại với nhau. <br /> <br /> Nghiên cứu tập trung vào các cấu trúc dị thể cụ thể như MoSH/MoSi2N4, GR/MoGeSiN4, BP/MoGe2N4 và C3N4/MoSi2N4. Luận án sử dụng phương pháp lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) để mô phỏng và tính toán các tính chất điện tử của vật liệu. Các yếu tố như độ ổn định cấu trúc, phổ phonon, năng lượng liên kết, cấu trúc vùng năng lượng, sự hình thành rào thế tiếp xúc, sự phân bố điện tích và công thoát điện tử đều được xem xét một cách chi tiết. Đặc biệt, luận án còn nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài như điện trường và biến dạng cơ học lên tính chất của các cấu trúc này. <br /> <br /> Một trong những đóng góp mới của luận án là việc cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc tinh thể và đặc tính điện tử của các dị cấu trúc MA2Z4. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, bằng cách thay đổi cách xếp chồng các lớp vật liệu, có thể điều chỉnh được rào thế tiếp xúc trong các cấu trúc kim loại-bán dẫn. Luận án cũng đề xuất một phương pháp để tạo ra vùng cấm nhỏ trong graphene bằng cách xếp chồng với Janus MoGeSiN4. Ngoài ra, nghiên cứu còn phát hiện ra rằng cấu trúc MoSH/MoSi2N4 có thể hình thành rào thế Schottky với chiều cao rào thế nhỏ, phù hợp cho các ứng dụng trong linh kiện điện tử. Kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế và phát triển các thiết bị điện tử nano mới, hiệu quả hơn.