含带电缺陷的单层与双层黑磷的电子结构
材料科学
2021-12-21 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们采用原子尺度方法研究单层与双层黑磷在带电缺陷附近的电子性质。具体而言，我们将基于第一性原理线性响应理论获得的屏蔽缺陷势与大规模紧束缚模拟相结合，以计算束缚受主与施主态的波函数与能量。由于能带结构的各向异性，这些体系中的缺陷态形成畸变的类氢轨道，其排序不同于各向同性材料。对于单层，我们研究了实验装置中带电吸附物的结合能对缺陷高度与衬底介电常数的依赖关系。我们还将结果与各向异性有效质量模型进行比较，发现当带电缺陷靠近黑磷或衬底屏蔽较弱时，存在定量与定性差异。对于双层，我们比较了带电吸附物与带电插层物的结果，发现插层物在局域态密度中诱导出更显著的二次峰，因为它们与两层上的电子态均发生强相互作用。这些新见解可直接在扫描隧道谱测量中得到验证，并有助于详细理解库仑杂质在电子器件中的作用。
引用
@article{arxiv.2112.05470,
title = {Electronic Structure of Monolayer and Bilayer Black Phosphorus with Charged Defects},
author = {Martik Aghajanian and Arash A. Mostofi and Johannes Lischner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.05470},
year = {2021}
}