基于密度泛函理论的B、P掺杂MoS_(2)/Gr异质结光电性能增强的调制机理

作     者：李佳斌 刘明杨 杨楠 范增辉 庞菲菲 Li Jiabing;Liu Mingyang;Yang Nan;Fan Zenghui;Pang Feifei

作者机构：西安工程大学电子信息学院陕西省人工智能联合实验室西安工程大学分实验室陕西西安710600 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年第61卷第13期

页      面：324-334页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

主　　题：材料 MoS_(2)/Gr异质结 第一性原理 掺杂 光电特性 

摘      要：为了扩展能够提升光调制器性能的新型复合材料的相关理论,基于密度泛函理论,研究了B、P掺杂MoS_(2)/Gr异质结的光电性能的调制机理。结果表明:形成异质结后,异质结层间存在着由石墨烯层向MoS_(2)层表面的电子转移;掺杂原子后,异质结的石墨烯层和二硫化钼层之间转移的电子进行了重分配,主要发生了B原子向C原子与P原子向S原子,以及B原子与P原子间的电子转移,导致掺杂P原子附近电子向层间聚集的现象。费米能级附近,掺杂原子和石墨烯与二硫化钼之间发生轨道杂化,产生杂化能级,使得载流子跃迁的能隙变窄,导致材料与光在近红外甚至以下的低能区作用增强,且部分光学吸收峰向低能区方向移动。此外,通过改变掺杂原子浓度和配比可以一定程度上实现对异质结低能区光学性能的调控。