不同濃度Mg摻雜單層Janus WSSe的第一性原理研究

編號(hào)：CYYJ03834

篇名：不同濃度Mg摻雜單層Janus WSSe的第一性原理研究

作者：安夢(mèng)雅 謝泉 張和森 梁前

關(guān)鍵詞： Janus WSSe 幾何結(jié)構(gòu) 電子結(jié)構(gòu) 光學(xué)性質(zhì)

機(jī)構(gòu)： 貴州大學(xué)大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院新型光電子材料與技術(shù)研究所

摘要： 二維Janus WSSe作為一種新型過(guò)渡金屬硫族化合物(TMDs)材料由于其獨(dú)特的面外非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)及眾多新穎的物理特性,在自旋電子器件中具有巨大的應(yīng)用潛力.本文基于密度泛函理論的第一性原理平面波贗勢(shì)方法,通過(guò)構(gòu)建四種摻雜模型W9-xMgxS9Se9(x=0、1、2、3),分別計(jì)算了不同濃度Mg摻雜單層WSSe的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì).結(jié)果表明:摻雜使得WSSe由直接帶隙半導(dǎo)體變?yōu)殚g接帶隙半導(dǎo)體,并且隨著摻雜濃度的增加,帶隙逐漸減小,費(fèi)米能級(jí)穿過(guò)價(jià)帶,使得摻雜體系變成P型半導(dǎo)體,當(dāng)x=3時(shí),摻雜體系呈現(xiàn)金屬性.此外,摻雜體系的靜態(tài)介電常數(shù)隨著摻雜濃度的增加而變大,極化程度顯著增強(qiáng),介電函數(shù)虛部和光吸收峰都發(fā)生了紅移,說(shuō)明摻雜有利于可見(jiàn)光的吸收.并且,靜態(tài)折射率隨著摻雜濃度的增加而呈現(xiàn)上升趨勢(shì),同時(shí)消光系數(shù)的峰值也與Mg原子的摻雜濃度呈現(xiàn)正相關(guān)。