W掺杂调控SnS2薄膜的性能及其气敏性的理论计算研究文献综述
2020-07-01 20:48:43
文 献 综 述 1. 引言 二维过渡金属硫化物因其具有特殊的能带结构、半导体或超导性质以及优秀的机械性能等,在纳米电子器件和光电子学等诸多领域具有广阔的应用前景,引起了广大研究者们的兴趣和关注,成为了近年来低维功能材料领域研究的热点。
二维二硫化钼(SnS2)具有类似与石墨烯的六方晶系层状结构,单层SnS2包含1个Sn原子层, Sn原子层和2个S原子层形成三明治夹层结构。
层内Sn-S和Sn-Sn之间是强的共价键结合,而层间S-S之间是弱的范德华力结合。
二维SnS薄膜是宽禁带半导体,直接光学带隙为2.0-3.5ev, 具备适合的禁带宽度、光透过率大、价格成本低廉和环保无害等特质。
在薄膜太阳电池、光电转换、气敏传感器等领域已经受到广泛关注。
SnS2 是 Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体,具有六方 CdI2 型的层状 结构 ( 晶格常数 a =0.365 nm, c =0.589 nm),一般为n型,呈金黄色,光学性能优良,直接带隙 典型值为2.9eV,用不同制备方法和条件得到的带隙在0.81~3.38eV 之间,组成元素无毒、来源丰富,并具有高的载流子迁移率和可调节的带隙,在半导体器件、太阳能电池和光 电子器件领域具有较大的潜在应用价值,今年来受到关注。
发现用W原子掺杂母体二硫化锡(SnS2)在费米能级附近产生中间带(IB)。
计算出的光学吸收系数被认为增强和覆盖了从红外红区到紫外区延伸的大范围的能量,而与交换功能或电势的类型无关。
从DOS结果中,发现TBmBJ电位的作用是校正带隙的值并将IB置于正确的位置。
因此,这影响光吸收系数对能量的依赖性。