MoS_(2)中S原子空位形成的非绝热动力学研究

作     者：王月 马杰 Wang Yue;Ma Jie

作者机构：北京理工大学物理学院先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室北京100081 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第22期

页      面：17-25页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:12074032)资助的课题。 

主　　题：非绝热动力学 空位缺陷 MoS_(2) 含时密度泛函理论 

摘      要：缺陷是半导体领域中最核心的问题.采用含时密度泛函方法,模拟了S原子脱离MoS_(2)晶格形成空位缺陷过程中的电子动力学行为,发现该过程中存在显著的非绝热效应.非绝热效应导致S原子需要消耗更多能量以脱离晶格形成空位缺陷.随着S原子的初始动能增大,其脱离晶格形成空位的能量势垒也持续增大,并且在初始动能达到22 eV附近时发生了阶跃式的增长.这是由朗道-齐纳电子跃迁和能级间库仑作用共同导致的.非绝热效应还改变了脱离晶格的S原子上电荷的轨道分布,以及晶格中缺陷附近的电荷分布.此外,还发现该过程中自旋轨道耦合十分重要,必须被考虑.本文阐明了MoS_(2)中S原子空位的形成机制,尤其是电子非绝热动力学的重要作用,为进一步研究缺陷对材料物理性质的调控提供了理论基础.