MoS2光学性质的第一性原理计算

• 作者: 冯金娇 范雅文 赵辉
• 来源期刊: 天津师范大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: MoS2 空位缺陷 第一性原理 拉曼光谱 光学性质 空位形成能
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 物理与材料科学|Physics and Materials Science
• 页码范围: 14-18
• 页数: 5页
• 分类号: O472+.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.19638/j.issn1671-1114.20220103

摘要

为研究不同层数MoS2的光学性质以及缺陷对单层MoS2光学性质的影响,利用基于密度泛函理论的第一性原理,计算1～3层MoS2的能带结构、拉曼光谱和光学性质以及具有空位缺陷的单层MoS2的拉曼光谱和光学性质.研究结果表明:单层MoS2为直接带隙半导体,而2～3层MoS2为间接带隙半导体.对于1～3层MoS2的拉曼光谱,随着层数的减少,约在380 cm-1处的拉曼峰会发生蓝移,约在400 cm-1处的峰值发生红移.对于含有空位缺陷的单层MoS2,Mo空位的拉曼峰出现在369、389和401 cm-1附近,而464 cm-1处的拉曼峰是S空位的标志.为了进一步确定构型的产生,计算出S空位的形成能为2.69 eV,Mo空位的形成能为7.98 eV.对于介电函数的虚部,缺陷单层MoS2与1～3层MoS2的介电函数虚部具有相似的外形,但由于空位缺陷的局域效应,缺陷单层MoS2的介电函数虚部发生略微红移.