基于带静电修正的平面波密度泛函理论考察二维与块体 MoS$_2$ 中带电硫空位的稳定性
材料科学
2020-07-01 v1
摘要
二维（2D）半导体过渡金属硫族化合物如 MoS 因在光电子学、自旋电子学、光伏和催化中的潜在应用而受到广泛研究关注。要利用这些材料在电子器件中的潜力，需要更好地理解缺陷如何控制载流子浓度、特征与迁移率。利用 Freysoldt 和 Neugebauer 开发的修正方案以确保二维材料中带电缺陷的适当静电边界条件，我们进行密度泛函理论计算，以计算单层和层状块体 MoS 中硫空位的形成能和电荷转变能级。我们考察了这些缺陷性质相对于真空间距、面内超晶胞尺寸和不同理论层次的收敛性。我们还分析了不同电荷态下缺陷的电子结构，以深入理解缺陷对成键和磁性的影响。我们预测两种空位结构均经历 Jahn-Teller 畸变，这有助于稳定 电荷态下的硫空位。
引用
@article{arxiv.2004.03690,
title = {Stability of charged sulfur vacancies in 2D and bulk MoS$_2$ from plane-wave density functional theory with electrostatic corrections},
author = {Anne Marie Z. Tan and Christoph Freysoldt and Richard G. Hennig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03690},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 6 figures. Submitted to Physical Review Materials journal