Y掺杂WS2二维材料的第一性原理研究

摘要：

WS2由于其优异的物理和光电性质引起了广泛关注.本研究基于第一性原理计算方法,探索了本征单层WS2及不同浓度W原子替位钇(Y)掺杂WS2的电子结构和光学特性.结果表明本征单层WS2为带隙1.814 eV的直接带隙半导体.进行4％浓度(原子数分数)的Y原子掺杂后,带隙减小为1.508 eV,依旧保持着直接带隙的特性,随着Y掺杂浓度的不断增大,掺杂WS2带隙进一步减小,当浓度达到25％时,能带结构转变为0.658 eV的间接带隙,WS2表现出磁性.适量浓度的掺杂可以提高材料的导电性能,且掺杂浓度增大时,体系依旧保持着透明性并且在红外光和可见光区对光子的吸收能力、材料的介电性能都有着显著提高.本文为WS2二维材料相关光电器件的研究提供了理论依据.

关键词：二维材料、WS2、第一性原理、Y掺杂、电子结构、光学性质、光电器件

所属期刊栏目：51

分类号：O47(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金;重庆市自然科学基金重点项目;重庆市自然科学基金面上项目;重庆英才

在线出版日期：2022-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：643-651