空位缺陷对单层2H-MoTe2光电效应的第一性原理研究

摘要：

MoTe2由于其类石墨烯的堆叠方式和丰富的相结构而引起科研人员的广泛研究,特别是合适的禁带宽度使其在光电器件领域有着光明的应用前景.基于非平衡格林函数-密度泛函理论,通过第一性原理计算方法,研究了不同原子空位缺陷对单层2H-MoTe2光电效应的影响.结果表明:不同空位缺陷下2H-MoTe2器件的光电流函数与唯象理论相符合.光子能量在1.0～2.8 eV时,2Te空位缺陷对单层2H-MoTe2的光电流有显著提升,特别是在光子能量2.6 eV时获得所有器件的最大光电流.利用能带结构发现不同原子空位缺陷都导致单层2H-MoTe2的价带向高能级处偏移,而导带向低能级处偏移,减小了带隙,在线性偏振光的照射下有利于电子从价带跃迁到导带形成光电流.同时发现1Te空位缺陷和Mo空位缺陷的单层2H-MoTe2在远离费米能级处具有相似的能带结构,从而导致在光子能量大于1.6 eV时,1Te空位和Mo空位器件的光电流随光子能量的变化拥有相同的变化趋势.这些计算结果可以用于指导MoTe2光电器件的设计.

关键词：2H-MoTe2、光电器件、光电效应、第一性原理、能带结构、空位缺陷

所属期刊栏目：51

分类号：O472;O469(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金;江西理工大学清江青年英才支持计划优秀人才计划项目;赣州市科技创新人才计划项目

在线出版日期：2023-02-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2048-2054