Li掺杂单层Janus MoSSe电子结构和光学性质的第一性原理研究

孙志远; 唐梅; 张欣欣; 汪建容; Nsajigwa Mwankemwa; 肖祎; 张伟斌

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2020100601

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 39 ›› Issue (06) : 130 -139. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020100601

Li掺杂单层Janus MoSSe电子结构和光学性质的第一性原理研究

孙志远, 唐梅, 张欣欣, 汪建容, Nsajigwa Mwankemwa, 肖祎, 张伟斌

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摘要

运用第一性原理方法,研究了不同浓度碱金属Li的掺杂对单层Janus MoSSe的电子结构和光学性质的影响。计算结果表明:Li替代掺杂后,其结合能数值均为负值,表明在掺杂过程中释放出能量,Li掺杂Janus MoSSe体系具有良好的稳定性。能带结构分析发现,Li掺杂后能在单层Janus MoSSe禁带中引入杂质能级,从而使它由直接带隙半导体变为间接带隙半导体,并减小了带隙值。其中,当掺杂物质的量分数为6.25%时,Li替代掺杂Se面时的禁带宽度减小更多,其对电子结构的调制效果更好。光学性质研究表明,Li的掺杂能改变该材料可见光区的吸收系数和静态介电常数ε(0)。Li替代掺杂增大了材料的光吸收率,使其对可见光吸收能力有所增强,具有太阳光能量收集或光催化等方面的潜在应用价值。