二硫化鉬MoS2納米結(jié)構(gòu)光電性能的研究.pdf

1、本文基于密度泛函理論第一性原理，應(yīng)用Wien2K軟件在廣義梯度近似(GGA)下進(jìn)行計(jì)算。本文主要針對(duì)MoS2納米結(jié)構(gòu)光電特性進(jìn)行了研究。
　　首先，我們通過(guò)GGA以及GGA+U的方法研究了Mn原子與B,C, N原子共摻對(duì)單層MoS2光電特性影響的研究。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，Mn原子與C原子共摻使單層MoS2產(chǎn)生磁性，而Mn原子與B,N原子共摻使單層MoS2依舊表現(xiàn)為半導(dǎo)體特性，帶隙變小。Mn原子與B,C, N原子共摻單層MoS2使其介電函

2、數(shù)、吸收系數(shù)、反射折射率發(fā)生了紅移。為了研究共摻情況下單層MoS2在實(shí)驗(yàn)上的可行性，我們對(duì)形成能進(jìn)行了計(jì)算。通過(guò)能量計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)單層MoS2在共摻Mn原子與C原子的情況下，體系最穩(wěn)定，在實(shí)驗(yàn)上相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。
　　其次，我們通過(guò)GGA的方法對(duì)單層MoS2進(jìn)行了V原子摻雜以及Mo，S原子缺陷處理并研究了其電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)。研究表明，對(duì)單層MoS2進(jìn)行V原子摻雜與Mo原子缺陷以及S原子缺陷處理后，單層MoS2均表現(xiàn)出磁性，變?yōu)榇判园?/p>

3、導(dǎo)體。其光學(xué)性質(zhì)發(fā)生不同程度的紅移現(xiàn)象，其中，以V原子摻雜與Mo原子缺陷同時(shí)發(fā)生時(shí)，吸收邊紅移程度最大。
　　此外，我們對(duì)MoS2的Armchair納米帶以及Zigzag納米帶進(jìn)行了邊緣F化和原子缺陷處理。眾所周知，MoS2 Armchair納米帶是半導(dǎo)體，而MoS2 Zigzag納米帶則表現(xiàn)出金屬特性。我們期望通過(guò)對(duì)它們進(jìn)行邊緣F化和缺陷處理，從而改善MoS2 Armchair納米帶的光電特性，同時(shí)改變MoS2 Zigzag納米

4、帶的金屬特性。但是事實(shí)證明，對(duì)MoS2 Zigzag納米帶進(jìn)行邊緣F化以及邊緣F化條件下的原子缺陷處理時(shí)，并不能改變納米帶的金屬特性。在對(duì)Armchair納米帶分別進(jìn)行邊緣F化以及S原子缺陷處理之后，MoS2納米帶表現(xiàn)為金屬特性。Mo原子缺陷情況下的Armchair納米帶帶隙減小為0.14eV，且光學(xué)性質(zhì)發(fā)生紅移現(xiàn)象。兩個(gè)S原子缺陷下的納米帶則表現(xiàn)出半金屬特性。
　　最后，我們通過(guò)在單層ZnTe上進(jìn)行MoS2的界面生長(zhǎng)計(jì)算，對(duì)其電