人工晶体学报

作者：袁秋明, 陈妍, 徐中辉, 罗兵, 陈圳

单位：1.江西理工大学信息工程学院,赣州 341000;；2.江西理工大学电气工程与自动化学院,赣州 341000

关键词：第一性原理,掺杂,WS2,光电效应,偏振灵敏度,空间反演对称性,

基金：国家自然科学基金(11864014); 国家重点研发计划重点专项(2020YFB1713705); 江西理工大学“清江青年英才支持计划”优秀人才计划(3203304666); 赣州市科技创新人才计划(赣市科发[2019]60-43)

基于非平衡态格林函数-密度泛函理论,采用第一性原理方法,计算了VA族元素(N、P、As或 Sb) 掺杂单层WS2的光电效应,并解释了掺杂提高光电效应的微观机理。结果表明:在线性极化光照射下,单层WS2中可以产生光电流。由于掺杂降低了单层WS2的空间反演对称性,导致N、P、As或 Sb分别掺杂的单层WS2的光照中心区产生的光电流明显提升。其中N掺杂的效果最好,掺杂后的单层WS2在光子能量3.1 eV时获得最大光电流(1.75),并且偏振灵敏度达到最大(18.1),P、As、Sb分别掺杂的单层WS2在光子能量3.9 eV时取得较大的光电流,并且有较高的偏振灵敏度。研究结果表明通过掺杂能够有效增强光电效应,获得更高的偏振灵敏度,揭示了掺杂单层WS2在光电子器件领域潜在的应用前景。

来源：2021年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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