单层$\mathrm{MoS_2}$中应变对功率因子的影响

利用局域密度近似（LDA）加自旋轨道耦合（SOC）研究了单层$\mathrm{MoS_2}$的电子结构和热电性质对双轴应变的依赖关系，包括压缩应变和拉伸应变。LDA和LDA+SOC结果均表明，在优化晶格常数下$\mathrm{MoS_2}$是直接带隙半导体。发现SOC对功率因子有重要影响，其在n型掺杂时可增强功率因子，但对p型有明显的损害性影响。压缩和拉伸应变均可诱导直接-间接带隙转变，对功率因子产生显著影响。计算结果表明，在直接-间接带隙转变的临界应变下，压缩应变可在n型掺杂中诱导显著增强的功率因子，拉伸应变可在p型掺杂中诱导显著增强的功率因子。这可由应变诱导的意外简并解释，其导致Seebeck系数改善。计算结果显示n型掺杂可比p型掺杂提供更好的功率因子。这些结果使我们相信，单层$\mathrm{MoS_2}$的热电性质可通过压缩应变下的n型掺杂得到改善。