黑磷单层磷烯中的带电空位缺陷
材料科学
2021-07-13 v1
摘要
二维半导体磷烯因在光电子学、自旋电子学、催化、传感器和能量转换中的潜在应用而引起了广泛的研究兴趣。要利用磷烯的潜力，需要更好地理解本征缺陷如何控制载流子浓度、特征与迁移率。利用密度泛函理论和考虑适当边界条件的电荷修正方案，我们全面研究了结构对磷烯中带电空位点缺陷的形成能、电子结构和电荷跃迁能级的影响。我们预测中性空位呈现 9-5 环结构，形成能为 1.7 eV，并在费米能级高于价带顶 1.04 eV 时跃迁为负电荷态。相应的光学电荷跃迁显示出可观的 Frank-Condon 位移，其 Stokes 位移达 0.3 eV。磷烯空位在 n 型掺杂磷烯中应变为负电荷态，这将钝化掺杂剂并降低载流子浓度与迁移率。
引用
@article{arxiv.2107.04849,
title = {Charged Vacancy Defects in Black Phosphorus Monolayer Phosphorene},
author = {Biswas Rijal and Anne Marie Z. Tan and Christoph Freysoldt and Richard G. Hennig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.04849},
year = {2021}
}