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The unique carrier mobility of janus MoSSe/GaN heterostructures

Frontiers of physics 2021年第3期16卷 155-163页

作者： Wen-Jin Yin Xiao-Long Zeng Bo Wen Qing-Xia Ge Ying Xu Gilberto Teobaldi Li-Min Liu School of Physics and Electronic Science Hunan University of Science and TechnologyXiangtan411201China School of Physics Beihang UniversityBeijing100083China Scientific Computing Department STFC UKRIRutherford Appleton LaboratoryHarwell CampusOX110QXDidcotUnited Kingdom Stephenson Institute for Renewable Energy Department of ChemistryUniversity of LiverpoolL693BXLiverpoolUnited Kingdom School of Chemistry University of Southampton HighfieldSO171BJSouthamptonUnited Kingdom

heterostructure is an effective approach in modulating the physical and chemical behavior of materials. Here, the first-principles calculations were carried out to explore the structural, electronic, and carrier mobility properties of janus MoSSe/GaN heterostructures. This heterostructure exhibits a superior high carrier mobility of 281.28 cm^(2)·V^(−1)·s^(−1) for electron carrier and 3951.2 cm^(2)·V^(−1)·s^(−1) for hole carrier. Particularly, the magnitude of the carrier mobility can be further tuned by janus structure and stacking modes of the heterostructure. It is revealed that the equivalent mass and elastic moduli strongly affect the carrier mobility of the heterostructure, while the deformation potential contributes to the different carrier mobility for electron and hole of the heterostructure. These results suggest that the janus MoSSe/GaN heterostructures have many potential applications for the unique carrier mobility.

关键词： janus heterostructure carrier mobility first-principles calculation

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