La, Ce, Nd掺杂对单层MoS2电子结构的影响

雷天民; 吴胜宝; 张玉明; 郭辉; 陈德林; 张志勇

doi:10.7498/aps.63.067301

摘要

为了研究稀土掺杂对单层MoS2电子结构的影响，文章基于密度泛函理论框架下的第一性原理，采用平面波赝势方法分别计算了本征及La，Ce，Nd掺杂单层MoS2的晶格参数、能带结构、态密度和差分电荷密度. 计算发现，稀土掺杂所引起的晶格畸变与杂质原子的共价半径大小有关，La 杂质附近的键长变化最大，Nd杂质附近的键长变化最小. 能带结构分析表明，La 掺杂可以在MoS2的禁带中引入3个能级，Ce 掺杂可以形成6个新能级，Nd掺杂可以形成4 个能级，并对杂质能级属性进行了初步分析. 差分电荷密度分布显示，稀土掺杂可以使单层MoS2 中的电子分布发生改变，尤其是f电子的存在会使差分电荷密度呈现出反差极大的物理图象.

关键词:

作者及机构信息

1.
西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院, 西安 710071;

2.
西安电子科技大学微电子学院, 西安 710071;

3.
西北大学信息科学与技术学院, 西安 710069

基金项目: 国家科技重大专项（批准号：2011ZX02707）资助的课题.

参考文献

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La, Ce, Nd掺杂对单层MoS2电子结构的影响

摘要

作者及机构信息

1.
西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院, 西安 710071;

2.
西安电子科技大学微电子学院, 西安 710071;

3.
西北大学信息科学与技术学院, 西安 710069

参考文献

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La, Ce, Nd掺杂对单层MoS2电子结构的影响

English Abstract

Effects of La, Ce and Nd doping on the electronic structure of monolayer MoS2

1.
School of Advanced Materials and Nanotechnology, Xidian University, Xi’an 710071, China;

2.
School of Microelectronics, Xidian University, Xi’an 710071, China;

3.
School of Information Technology, Northwest University, Xi’an 710069, China

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1. 西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院, 西安 710071; 2. 西安电子科技大学微电子学院, 西安 710071; 3. 西北大学信息科学与技术学院, 西安 710069

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La, Ce, Nd掺杂对单层MoS2电子结构的影响

English Abstract

Effects of La, Ce and Nd doping on the electronic structure of monolayer MoS2

1. School of Advanced Materials and Nanotechnology, Xidian University, Xi’an 710071, China; 2. School of Microelectronics, Xidian University, Xi’an 710071, China; 3. School of Information Technology, Northwest University, Xi’an 710069, China

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西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院, 西安 710071;

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3.
西北大学信息科学与技术学院, 西安 710069

1.
School of Advanced Materials and Nanotechnology, Xidian University, Xi’an 710071, China;

2.
School of Microelectronics, Xidian University, Xi’an 710071, China;

3.
School of Information Technology, Northwest University, Xi’an 710069, China