La,Ce,Nd掺杂对单层MoS_2电子结构的影响

作     者：雷天民 吴胜宝 张玉明 郭辉 陈德林 张志勇 Lei Tian-Min;Wu Sheng-Bao;Zhang Yu-Ming;Guo Hui;Chen De-Lin;Zhang Zhi-Yong

作者机构：西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院西安710071 西安电子科技大学微电子学院西安710071 西北大学信息科学与技术学院西安710069 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2014年第63卷第6期

页      面：241-248页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0704[理学-天文学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家科技重大专项(批准号:2011ZX02707)资助的课题~~ 

主　　题：第一性原理 二硫化钼 稀土掺杂 电子结构 MoS2 

摘      要：为了研究稀土掺杂对单层MoS2电子结构的影响,文章基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用平面波赝势方法分别计算了本征及La,Ce,Nd掺杂单层MoS2的晶格参数、能带结构、态密度和差分电荷密度.计算发现,稀土掺杂所引起的晶格畸变与杂质原子的共价半径大小有关,La杂质附近的键长变化最大,Nd杂质附近的键长变化最小.能带结构分析表明,La掺杂可以在MoS2的禁带中引入3个能级,Ce掺杂可以形成6个新能级,Nd掺杂可以形成4个能级,并对杂质能级属性进行了初步分析.差分电荷密度分布显示,稀土掺杂可以使单层MoS2中的电子分布发生改变,尤其是f电子的存在会使差分电荷密度呈现出反差极大的物理图象.