伏春平

(1 重庆文理学院 电子信息技术与应用工程中心，重庆402160；2 重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室，重庆 402160)



掺杂单层MoS2电子结构的第一性原理计算

伏春平1，2

(1 重庆文理学院 电子信息技术与应用工程中心，重庆402160；2 重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室，重庆 402160)

采用第一性原理研究Cu, Ag, Au掺杂单层MoS2的键长畸变、能带结构和态密度。探讨Cu, Ag, Au掺杂对单层MoS2电子结构的影响。结果表明：Cu, Ag, Au在S位掺杂的杂质能都低于在Mo位掺杂的杂质能，其在S位掺杂的体系的稳定性强于在Mo位掺杂的体系。在S位掺杂时，杂质与最近邻的Mo，S原子的键长都发生了畸变，畸变率最大的是dAu-Mo,达23.8%。与单层 MoS2的超胞相比，掺杂体系的禁带中出现了4条新能级，导带和价带的能量向低能区移动。杂质原子周围存在着电荷聚集，同时也存在电荷损失。

MoS2；能带结构；态密度；掺杂；第一性原理

MoS2最常见的低维结构为二维单层结构，也是MoS2三维母体材料的基本组成单元。其结构特征类似石墨烯，属于典型的二维原子晶体，拥有二维原子晶体各向异性的结构特点，同时继承了MoS2母体的优异性质，单层MoS2具有典型的层状结构特点，由紧密结合的“夹心面包式”S-Mo-S三个原子层组成，上下两个为硫原子，而中间的原子层则为Mo，三个原子层中的原子都按类似石墨烯的平面六角阵列方式排列，各个分子层的层厚为0.65nm。 层内原子以共价键结合, 层间原子则主要由范德华力结合[1-4]。单层MoS2的禁带宽度为1.8eV ,是直接带隙半导体；……