应变单层 MoS2 和 WS2 的准粒子能带结构与光学性质

利用更精确的多体微扰 \emph{GW} 理论和最大局域化 Wannier 函数 (MLWFs) 方法，研究了无应变和应变单层 MoS$_{2}$ 的准粒子 (QP) 能带结构。通过在部分自洽 \emph{GW$_{0}$} (sc\emph{GW$_{0}$}) 计算的基础上求解包含激子效应的 Bethe-Salpeter 方程 (BSE)，预测的光学隙大小与现有实验数据吻合良好。随着应变增加，激子结合能几乎保持不变，而光学隙显著减小。对单层 WS$_{2}$ 也进行了 sc\emph{GW$_{0}$} 和 BSE 计算，预测了类似的特性，且在相同应变下，WS$_{2}$ 在单层 Mo(S,Se) 和 W(S,Se) 中具有最小的有效质量。我们的结果还表明，电子有效质量随拉伸应变的增加而减小，从而导致载流子迁移率增强。目前的计算结果表明，利用应变工程调控单层过渡金属二硫族化合物 (TMDs) 的电子性质是一条可行的途径，有望应用于高性能电子器件。