过渡金属硫族化合物/六方氮化硼异质结构中的能带对齐与层间杂化
材料科学
2022-10-14 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
在范德瓦耳斯异质结构中，层间能带的相对对齐及其引发的能带杂化是决定一系列电子性质的关键因素。本研究针对过渡金属硫族化合物 (TMD) 与六方氮化硼 (hBN) 的异质结构考察上述效应——鉴于 hBN 作为封装材料的角色，该组合十分常见。通过比较密度泛函计算与实验角分辨光电子能谱 (ARPES) 结果，我们探究了 TMD 与 hBN 层价态间的杂化，表明其在 TMD 与 hBN 能带间引入了避免交叉，且倒格矢过程在单个能带中打开了“幽灵”避免交叉。对 MoSe/hBN 异质结构的 DFT 与 ARPES 谱对比显示，实验中 MoSe 与 hBN 的价带在能量上相隔明显大于 DFT 结果。我们进而表明，可在 DFT 计算中对 hBN 价态施加一种新颖的剪刀算符，以修正能带对齐并实现与 ARPES 的定量比较，从而解释避免交叉及 ARPES 谱中能带可见性的其他特征。
引用
@article{arxiv.2207.09433,
title = {Band alignment and interlayer hybridisation in transition metal dichalcogenide/hexagonal boron nitride heterostructures},
author = {S. J. Magorrian and A. J. Graham and N. Yeung and F. Ferreira and P. V. Nguyen and A. Barinov and V. I. Fal'ko and N. R. Wilson and N. D. M. Hine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.09433},
year = {2022}
}
备注
To appear in 2D materials