通过替位式 Nb 掺杂调控单层过渡金属硫族化合物的电子结构
材料科学
2020-12-08 v1
摘要
调控单层过渡金属硫族化合物（TMDCs）的电子结构对许多应用十分重要，而掺杂是实现该目标的有效途径，却难以控制。在此我们报道在化学气相沉积过程中将铌（Nb）以可调浓度原位替位掺杂入 TMDCs。以单层 WS2 为例，将 Nb 掺杂入其晶格导致带隙在 1.98 eV 到 1.65 eV 范围内变化。值得注意的是，电输运测量与密度泛函理论计算表明，Nb 掺杂剂的 4d 电子轨道对 Nb 掺杂 WS2 在费米能级附近的态密度有贡献，导致从 n 型到 p 型的转换。Nb 掺杂还降低了 WS2 中氢吸附的能垒，从而改善了电催化析氢性能。这些结果凸显了可控掺杂在调控 TMDCs 电子结构及其在电子相关应用中使用的有效性。
引用
@article{arxiv.2012.02984,
title = {Modulating Electronic Structure of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides by Substitutional Nb-Doping},
author = {Lei Tang and Runzhang Xu and Junyang Tan and Yuting Luo and Jingyun Zou and Zongteng Zhang and Rongjie Zhang and Yue Zhao and Junhao Lin and Xiaolong Zou and Bilu Liu and Hui-Ming Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.02984},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 5 figures