点缺陷对单层MoS2电子结构及光学性质的影响研究

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采用基于第一性原理的贋势平面波方法,对不同类型点缺陷单层MoS2电子结构、能带结构、态密度和光学性质进行计算.计算结果表明:单层MoS2属于直接带隙半导体,禁带宽度为1.749eV,Mo空位缺陷V-Mo的存在使得单层MoS2转化为间接带隙Eg =0.660eV的p型半导体,S空位缺陷V-S使得MoS2带隙变窄为Eg =0.985eV半导体,S原子替换Mo原子S-Mo反位缺陷的存在使得MoS2转化为带隙Eg =0.374eV半导体;Mo原子替换S原子Mo-S反位缺陷形成Eg =0.118eV直接带隙半导体.费米能级附近的电子态密度主要由Mo的4d态和s的3p态电子贡献.光学性质计算表明:空位缺陷对MoS2的光学性质影响最为显著,可以增大MoS2的静态介电常数、折射率n0和反射率,降低吸收系数和能量损失.
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