孙金芳

（安徽信息工程学院，安徽芜湖241000）

1 引言

MoS2作为一种典型的层状过渡金属硫族化合物，因其单层存在直接带隙，其能带结构优于零带隙的石墨烯，是一种性能优良的半导体材料，在电磁学和电子器件等技术领域都有很大的应用价值[1]。体MoS2所在的空间群为P6_3/mmc，其结构为间接带隙半导体，带宽为1.29eV，层与层间通过范德瓦尔斯力相结合的。类似于石墨烯，单层和少数层MoS2可通过机械剥离技术剥离出来，且单层MoS2层内的Mo原子和S原子之间形成强共价键，因此单层结构非常稳定，这种容易制备又稳定的材料引起了研究者们的广泛关注。

2 计算模型

在计算过程中，本文采用的软件是基于密度泛函（DFT）理论的第一性原理计算程序包CASTEP。采用广义梯度近似中的PBE关联泛函来对计算中交换关联势进行描述。布里渊区我们采用3×3×1k网格[2]。选用平面波函数截断能为380eV，在结构弛豫过程中，具体参数设置为，能量收敛标准为10-4eV，原子间作用力收敛判据为0.01eV/Å。

因层状MoS2具有六角对称性，我们依次在六个高对称位置（TMo，TS，Htop，BS，BMo，Hin）放置 Cu 原子，然后进行弛豫操作。计算过程中分别在单层和双层表面设置了三个吸附位置。其中，TMo表示放置在Mo原子正上方，TS表示放置在S原子的正上方，Htop表示放置在六元环中心位置[3]。同样的对于双层MoS2三个层间吸附的位置分别为：在第一层MoS2中的S原子的正下面记为BS，在第一层Mo原子的正下面记为BMo，在上下两层由S-Mo-S构成的六元环的中心记为Hin。由双层MoS2的结构对称性可知BS和BMo的位置是等效的，所以在计算时只考虑了BS和Hin两个位置。……