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Cr和W掺杂的单层MoS2电子结构的第一性原理研究

吴木生 徐波 刘刚 欧阳楚英

Cr和W掺杂的单层MoS2电子结构的第一性原理研究

吴木生, 徐波, 刘刚, 欧阳楚英
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  • 采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法, 研究了Cr和W掺杂对单层二硫化钼(MoS2)晶体的电子结构性质的影响. 计算结果表明: 当掺杂浓度较高时, W对MoS2的能带结构几乎没有影响, 而Cr的掺杂则影响很大, 表现为能带由直接带隙变为间接带隙, 且禁带宽度减小. 通过进一步分析, 得出应力的产生是导致Cr掺杂的MoS2电子结构变化的最直接的原因.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10904054)、江西省自然科学基金(批准号: 2009GQW008, 2010GZW0028)、江西省光电子与通信重点实验室(江西师范大学)和江西师范大学青年英才培育资助计划资助的课题.
    [1]

    Takada K, Sakurai H, Takayama-Muromachi E, Izumi F, Dilanian R, Sasaki T 2003 Nature 422 53

    [2]

    Shishidou T, Freeman A, Asah R 2001 Phys. Rev. B 64 180401

    [3]

    Lee C, Li Q, Kalb W, Liu X Z, Berger H, Carpick R W, Hone J 2010 Science 328 76

    [4]

    Reed C A, Cheung S K 1977 Proceedings of the National Academy of Sciences 74 1780

    [5]

    Puthussery J, Seefeld S, Berry N, Gibbs M, Law M 2011 J. Am. Chem. Soc. 133 716

    [6]

    Bromley R A, Yoffe A D, Murray R B 1972 J. Phys. C 5 759

    [7]

    Mattheis L F 1973 Phys. Rev. Lett. 30 784

    [8]

    Coehoorn R, Haas C, Degroot R A 1987 Phys. Rev. B 35 6203

    [9]

    Li T S, Galli G L 2007 J. Phys. Chem. C 111 16192

    [10]

    Lebegue S, Eriksson O 2009 Phys. Rev. B 79 115409

    [11]

    Mdleni M M, Hyeon T, Suslick K S 1998 J. Am. Chem. Soc. 120 6189

    [12]

    Rapport L, Bilik Y, Homyonfer M 1997 Nature 387 791

    [13]

    Dominko R, Arcon D, Mrzel A 2002 Adv. Mater. 14 1591

    [14]

    Radisavljevic B, Radenovic A, Brivio J, Giacometti V, Kis A 2011 Nat. Nanotechnol. 6 147

    [15]

    Novoselov K S, Jiang D, Schedin F, Booth T, Khotkevich V V, Morozov S V, Geim A K 2005 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 10451

    [16]

    Kuc A, Zibouche N, Heine T 2011 Phys. Rev. B 83 245213

    [17]

    Korn T, Heydrich S, Hirmer M, Schmutzler J, Schuller C 2011 Appl. Phys. Lett. 99 102109

    [18]

    Splendiani A, Sun L, Zhang Y, Li T, Kim J, Chim C Y, Galli G, Wang F 2010 Nano Lett. 10 1271

    [19]

    Radisavljevic B, Radenovic A, Brivio J, Giacometti V, Kis A 2011 Nature Nanotech 6 147

    [20]

    Li H, Yin Z, He Q, Li H, Huang X, Lu G, Fam D W H, Tok A I Y, Zhang Q, Zhang H 2012 Small 8 63

    [21]

    Popov I, Seifert G, Tomanek D 2012 Phys. Rev. Lett. 108 156802

    [22]

    Eda G, Yamaguchi H, Voiry D, Fujita T, Chen M 2011 Nano Lett. 11 5111

    [23]

    Mak K F, Lee C, Hone J, Shan J, Heinz T F 2010 Phys. Rev. Lett. 105 136805

    [24]

    Yin Z, Li H, Li H, Jiang L, Shi Y, Sun Y, Lu G, Zhang Q, Chen X, Zhang H 2012 Nano 6 74

    [25]

    Ding Y, Wang Y L, Ni J, Shi L, Shi S Q, Tang W H 2011 Physica B 406 2254

    [26]

    Xu B, Pan B C 2008 Acta Phys. Sin. 57 6526 (in Chinese) [徐波, 潘必才 2008 物理学报 57 6526]

    [27]

    Rao J P, Ouyang C Y, Lei M S, Jiang F Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 47105 (in Chinese) [饶建平, 欧阳楚英, 雷敏生, 江风益 2012 物理学报 61 47105]

    [28]

    Monkhorst H J, Pack J F 1979 Phys. Rev. B 13 5188

    [29]

    Wilson J A, Yoffe A D 1969 Adv. Phys. 18 193

    [30]

    Li Y, Zhou Z, Zhang S, Chen Z 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 16739

    [31]

    Kam K K, Parkinson B A 1982 J. Phys. Chem. 86 463

    [32]

    Yun W S, Han S W, Hong S C, Kim I G, Lee J D 2012 Phys. Rev. B 85 33305

  • [1]

    Takada K, Sakurai H, Takayama-Muromachi E, Izumi F, Dilanian R, Sasaki T 2003 Nature 422 53

    [2]

    Shishidou T, Freeman A, Asah R 2001 Phys. Rev. B 64 180401

    [3]

    Lee C, Li Q, Kalb W, Liu X Z, Berger H, Carpick R W, Hone J 2010 Science 328 76

    [4]

    Reed C A, Cheung S K 1977 Proceedings of the National Academy of Sciences 74 1780

    [5]

    Puthussery J, Seefeld S, Berry N, Gibbs M, Law M 2011 J. Am. Chem. Soc. 133 716

    [6]

    Bromley R A, Yoffe A D, Murray R B 1972 J. Phys. C 5 759

    [7]

    Mattheis L F 1973 Phys. Rev. Lett. 30 784

    [8]

    Coehoorn R, Haas C, Degroot R A 1987 Phys. Rev. B 35 6203

    [9]

    Li T S, Galli G L 2007 J. Phys. Chem. C 111 16192

    [10]

    Lebegue S, Eriksson O 2009 Phys. Rev. B 79 115409

    [11]

    Mdleni M M, Hyeon T, Suslick K S 1998 J. Am. Chem. Soc. 120 6189

    [12]

    Rapport L, Bilik Y, Homyonfer M 1997 Nature 387 791

    [13]

    Dominko R, Arcon D, Mrzel A 2002 Adv. Mater. 14 1591

    [14]

    Radisavljevic B, Radenovic A, Brivio J, Giacometti V, Kis A 2011 Nat. Nanotechnol. 6 147

    [15]

    Novoselov K S, Jiang D, Schedin F, Booth T, Khotkevich V V, Morozov S V, Geim A K 2005 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 10451

    [16]

    Kuc A, Zibouche N, Heine T 2011 Phys. Rev. B 83 245213

    [17]

    Korn T, Heydrich S, Hirmer M, Schmutzler J, Schuller C 2011 Appl. Phys. Lett. 99 102109

    [18]

    Splendiani A, Sun L, Zhang Y, Li T, Kim J, Chim C Y, Galli G, Wang F 2010 Nano Lett. 10 1271

    [19]

    Radisavljevic B, Radenovic A, Brivio J, Giacometti V, Kis A 2011 Nature Nanotech 6 147

    [20]

    Li H, Yin Z, He Q, Li H, Huang X, Lu G, Fam D W H, Tok A I Y, Zhang Q, Zhang H 2012 Small 8 63

    [21]

    Popov I, Seifert G, Tomanek D 2012 Phys. Rev. Lett. 108 156802

    [22]

    Eda G, Yamaguchi H, Voiry D, Fujita T, Chen M 2011 Nano Lett. 11 5111

    [23]

    Mak K F, Lee C, Hone J, Shan J, Heinz T F 2010 Phys. Rev. Lett. 105 136805

    [24]

    Yin Z, Li H, Li H, Jiang L, Shi Y, Sun Y, Lu G, Zhang Q, Chen X, Zhang H 2012 Nano 6 74

    [25]

    Ding Y, Wang Y L, Ni J, Shi L, Shi S Q, Tang W H 2011 Physica B 406 2254

    [26]

    Xu B, Pan B C 2008 Acta Phys. Sin. 57 6526 (in Chinese) [徐波, 潘必才 2008 物理学报 57 6526]

    [27]

    Rao J P, Ouyang C Y, Lei M S, Jiang F Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 47105 (in Chinese) [饶建平, 欧阳楚英, 雷敏生, 江风益 2012 物理学报 61 47105]

    [28]

    Monkhorst H J, Pack J F 1979 Phys. Rev. B 13 5188

    [29]

    Wilson J A, Yoffe A D 1969 Adv. Phys. 18 193

    [30]

    Li Y, Zhou Z, Zhang S, Chen Z 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 16739

    [31]

    Kam K K, Parkinson B A 1982 J. Phys. Chem. 86 463

    [32]

    Yun W S, Han S W, Hong S C, Kim I G, Lee J D 2012 Phys. Rev. B 85 33305

  • [1] 徐贤达, 赵磊, 孙伟峰. 石墨烯纳米网电导特性的能带机理第一原理. 物理学报, 2020, 69(4): 047101. doi: 10.7498/aps.69.20190657
    [2] 方文玉, 张鹏程, 赵军, 康文斌. H, F修饰单层GeTe的电子结构与光催化性质. 物理学报, 2020, 69(5): 056301. doi: 10.7498/aps.69.20191391
    [3] 翁明, 谢少毅, 殷明, 曹猛. 介质材料二次电子发射特性对微波击穿的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200026
    [4] 任县利, 张伟伟, 伍晓勇, 吴璐, 王月霞. 高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 046102. doi: 10.7498/aps.69.20191671
    [5] 赵建宁, 刘冬欢, 魏东, 尚新春. 考虑界面接触热阻的一维复合结构的热整流机理. 物理学报, 2020, 69(5): 056501. doi: 10.7498/aps.69.20191409
    [6] 刘乃漳, 张雪冰, 姚若河. AlGaN/GaN 高电子迁移率器件外部边缘电容的物理模型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191931
    [7] 罗端, 惠丹丹, 温文龙, 李立立, 辛丽伟, 钟梓源, 吉超, 陈萍, 何凯, 王兴, 田进寿. 超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 052901. doi: 10.7498/aps.69.20191157
    [8] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
    [9] 王艳, 徐进良, 李文, 刘欢. 超临界Lennard-Jones流体结构特性分子动力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191591
    [10] 刘祥, 米文博. Verwey相变处Fe3O4的结构、磁性和电输运特性. 物理学报, 2020, 69(4): 040505. doi: 10.7498/aps.69.20191763
    [11] 白家豪, 郭建刚. 石墨烯/柔性基底复合结构双向界面切应力传递问题的理论研究. 物理学报, 2020, 69(5): 056201. doi: 10.7498/aps.69.20191730
    [12] 刘丽, 刘杰, 曾健, 翟鹏飞, 张胜霞, 徐丽君, 胡培培, 李宗臻, 艾文思. 快重离子辐照对YBa2Cu3O7-δ薄膜微观结构及载流特性的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191914
    [13] 周瑜, 操礼阳, 马晓萍, 邓丽丽, 辛煜. 脉冲射频容性耦合氩等离子体的发射探针诊断. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191864
    [14] 张雅男, 詹楠, 邓玲玲, 陈淑芬. 利用银纳米立方增强效率的多层溶液加工白光有机发光二极管. 物理学报, 2020, 69(4): 047801. doi: 10.7498/aps.69.20191526
    [15] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
    [16] 汪静丽, 陈子玉, 陈鹤鸣. 基于Si3N4/SiNx/Si3N4三明治结构的偏振无关1 × 2多模干涉型解复用器的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 054206. doi: 10.7498/aps.69.20191449
    [17] 刘厚通, 毛敏娟. 一种无需定标的地基激光雷达气溶胶消光系数精确反演方法. 物理学报, 2019, 68(7): 074205. doi: 10.7498/aps.68.20181825
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-07
  • 修回日期:  2012-09-08
  • 刊出日期:  2013-02-05

Cr和W掺杂的单层MoS2电子结构的第一性原理研究

  • 1. 江西师范大学物理与通信电子学院, 南昌 330022
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10904054)、江西省自然科学基金(批准号: 2009GQW008, 2010GZW0028)、江西省光电子与通信重点实验室(江西师范大学)和江西师范大学青年英才培育资助计划资助的课题.

摘要: 采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法, 研究了Cr和W掺杂对单层二硫化钼(MoS2)晶体的电子结构性质的影响. 计算结果表明: 当掺杂浓度较高时, W对MoS2的能带结构几乎没有影响, 而Cr的掺杂则影响很大, 表现为能带由直接带隙变为间接带隙, 且禁带宽度减小. 通过进一步分析, 得出应力的产生是导致Cr掺杂的MoS2电子结构变化的最直接的原因.

English Abstract

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