单层WS2(1–x)Se2x中的有序相和无序相

调节组分和结构是调节二维材料的电子性质的重要手段.以WS2(1–x)Se2x为例,通过理论计算研究了阴离子替代形成的过渡金属硫化物半导体合金.通过第一性原理计算结合特殊准随机结构(SQS)模型和团簇展开结构搜索(CE)法,探索了单层半导体合金WS2(1–x)Se2x的有序相和无序相的热动力学特性.发现在x=1/3,1/2和2/3时,有序相向无序相发生相变,相变温度分别为27,28,25 K.通过第一性原理能带计算和能带反折叠法,发现价带顶附近带边和导带底附近带边状态主要来源于W的d轨道,带隙随Se组分呈现线性变化趋势,与原子的有序排列或无序排列无关;同时发现电子和空穴的有效质量与原子的有序排列或无序排列密切相关.