Ùng su§t cõa MoX2 ìn lîp nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc

Một phần của tài liệu Điều khiển tính chất điện tử và quang học của các cấu trúc vật liệu 2d ứng dụng trong các bộ truyền động và thiết bị quang học (Trang 43)

4 i·u khiºn t½nh ch§t i»n tû v quang håc cõa vªt li»u Janus TMDs SnSTe

3.2 Ùng su§t cõa MoX2 ìn lîp nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc

3.3 T½nh ch§t i»n tû cõa vªt li»u TMDs MoX2

H¼nh 3.3 (a), (b) v  (c) biºu di¹n c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa vªt li»u TMDs MoS2, MoSe2 v  MoTe2 t÷ìng ùng ð mët v i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc (εbia = 0.0, 0.04 v  0.08). K¸t qu£ thu ÷ñc cho th§y c¡c c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa MoX2 ÷ñc i·u ch¿nh bði bi¸n d¤ng k²o hai tröc, nh÷ trong thº hi»n trong h¼nh 3.3. Ð tr÷íng hñp khæng bi¸n d¤ng (εbia= 0), vªt li»u ìn lîp MoS2 câ t½nh ch§t ch§t b¡n d¨n gi¡n ti¸p vîi gi¡ trà n«ng l÷ñng vòng c§m bandgap b¬ng 1.58 eV, trong khi â vªt li»u MoSe2 v  MoTe2 câ t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p t¤i iºm èi xùng K trong vòng Brillouin (iºm th§p nh§t cõa vòng d¨n (CBM) th¯ng h ng vîi iºm cao nh§t trong vòng hâa trà (VBM) t¤i iºm K). T¤i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng hai tröc εbia = 0.04, MoSe2 trð th nh ch§t b¡n gi¡n ti¸p vîi bandgap b¬ng 0.89 eV. M°t kh¡c, t¤i εbia = 0.04, MoTe2 v¨n câ t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p vîi ë rëng vòng c§m l  0.81 eV. Nhúng k¸t qu£ cõa nghi¶n cùu cho th§y khæng nhúng gi¡ trà cõa bandgap ÷ñc i·u khiºn bði bi¸n d¤ng hai tröc, m  cán t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p sang gi¡n ti¸p v  ng÷ñc l¤i công ÷ñc i·u khiºn bði bi¸n d¤ng.

ÌN LÎP TMDS MOX2

H¼nh 3.3: C§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa (a) MoS2, (b) MoSe2 v  (c) MoTe2 ð mët v i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc.

Gi¡ trà bandgap cõa vªt li»u MoX2 ÷ñc biºu di¹n nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng hai tröc, nh÷ trong h¼nh 3.4. K¸t qu£ thu ÷ñc cho th§y gi¡ trà bandgap cõa MoX2 gi£m g¦n nh÷ tuy¸n t½nh theo bi¸n d¤ng. Xu h÷îng n y công ÷ñc quan s¡t th§y trong c¡c nghi¶n cùu tr÷îc â èi vîi TMDs 2D Janus [21].

ÌN LÎP TMDS MOX2

H¼nh 3.4: Gi¡ trà bandgap cõa vªt li»u TMDs MoX2 nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng k²o haitröc. tröc.

3.4 T½nh ch§t quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2

H¼nh 3.5: H» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa MoX2 dåc theo (a) trong m°t ph¯ng α//(ω) v  (b)h÷îng tröc giao α⊥(ω) t¤i tr÷íng hñp khæng bi¸n d¤ng (εbia = 0). C¡c ÷íng n²t ùt biºu h÷îng tröc giao α⊥(ω) t¤i tr÷íng hñp khæng bi¸n d¤ng (εbia = 0). C¡c ÷íng n²t ùt biºu thà ph¤m vi cõa ¡nh s¡ng câ thº nh¼n th§y trong kho£ng n«ng l÷ñng tø 1.61 eV ¸n 3.10 eV. H¼nh 3.5 (a) v  (b) biºu di¹n h» sè h§p thö ¡nh s¡ng α(ω) cõa vªt li»u TMDs MoX2

ð tr÷íng hñp c¥n b¬ng (εbia = 0) trong d£i n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng tø 0 ¸n 5 eV, trong â h» sè h§p thö ¡nh s¡ng α(ω) ÷ñc t½nh theo ph÷ìng tr¼nh 3.3. K¸t qu£ thu ÷ñc ch¿ ra r¬ng sü h§p thö ¡nh s¡ng cõa MoX2 câ t½nh dà h÷îng dåc theo c¡c m°t ph¯ng ph¥n cüc (α//(ω)xx =α//(ω)yy > α⊥(ω)zz). Trong vòng ¡nh s¡ng nh¼n th§y, α(ω) cõa MoX2 dåc theo h÷îng trong m°t ph¯ng (α//(ω)xx =α//(ω)yy) câ gi¡ trà lîn hìn nhi·u so vîi h» sè h§p thö ¡nh s¡ng theo h÷îng trüc giao (α⊥(ω)zz). Trong mët nghi¶n cùu lþ thuy¸t tr÷îc â düa tr¶n

ÌN LÎP TMDS MOX2

lþ thuy¸t phi¸m h m mªt ë, Thanh v  cëng sü [21] công ch¿ ra h» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa vªt li»u Janus TMDs theo ph÷ìng trong m°t ph¯ng công lîn hìn nhi·u so vîi ph÷ìng trüc giao. Theo ph÷ìng ¡nh s¡ng trong m°t ph¯ng, h» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa MoX2 câ gi¡ trà cao trong vòng n«ng l÷ñng photon lîn hìn 2eV, nh÷ thº hi»n trong h¼nh 3.5 (a). H» sè h§p thö quang håc cõa MoX2 câ gi¡ trà trong kho£ng10×104cm−1 ¸n 50×104cm−1 t¤i vòng ¡nh s¡ng nh¼n th§y, gi¡ trà n y cao hìn so vîi cõa vªt li»u Janus TMDs [21] (15×104cm−1

- 30×104cm−1). Trong m°t ph¯ng trüc giao, h» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa vªt li»u TMDs MoTe2 câ gi¡ trà lîn nh§t v  b¬ng 10×104cm−1 ð mùc n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng b¬ng 3.1 eV, nh÷ trong h¼nh 3.5 (b).

H¼nh 3.6: H» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp dåc theo (a) trong m°t ph¯ng α//(ω) v  (b) ngo i m°t ph¯ng α⊥(ω) nh÷ mët h m cõa n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng t¤i mët v i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc (εbia = 0.0; 0.02; 0.04 v  0.06). C¡c ÷íng n²t ùt biºu thà ph¤m vi cõa ¡nh s¡ng câ thº nh¼n th§y trong kho£ng n«ng l÷ñng tø 1.61 eV ¸n 3.10 eV.

Trong nghi¶n cùu n y, bi¸n d¤ng hai tröc ÷ñc sû döng º i·u khiºn t½nh ch§t quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2 , v  ÷ñc biºu di¹n thæng qua h» sè h§p thö ¡nh s¡ng α(ω). H¼nh 3.6 (a) v  (b) biºu di¹n h» sè h§p thö quang håc α(ω) cõa MoX2 ð mët v i gi¡ trà

ÌN LÎP TMDS MOX2

bi¸n d¤ng k²o hai ph÷ìng dåc theo c¡c h÷îng trong m°t ph¯ng (α//(ω)) v  ngo i m°t ph¯ng (α⊥(ω)) t÷ìng ùng. K¸t qu£ nghi¶n cùu thu ÷ñc cho th§y theo ph÷ìng trong m°t ph¯ng

α//(ω) ÷ñc t«ng c÷íng ¡ng k¸ trong vòng n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng kho£ng 2.5 eV d÷îi bi¸n d¤ng hai tröc, trong khi â h» sè h§p thö ¡nh s¡ng theo ph÷ìng trüc giao α⊥(ω)l¤i ½t thay êi. Nh÷ thº hi»n trong h¼nh 3.6 (a), èi vîi vªt li»u MoS2, ð n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng 2.3 eV,

α//(ω) t«ng tø 10 × 104 cm−1 l¶n tîi 40 × 104 cm−1.

Tø c¡c k¸t qu£ thu ÷ñc ð tr¶n cho th§y c¡c t½nh ch§t i»n tû, công nh÷ quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp kh¡ nh¤y vîi bi¸n d¤ng k²o theo hai tröc trong m°t ph¯ng, ¥y l  mët °c t½nh quan trång cho c¡c ùng döng cõa chóng trong c¡c thi¸t bà quang i»n tû v  cì i»n. i·u thó và l  trong sè c¡c vªt li»u cõa MoX2, vªt li»u MoS2 khæng ch¿ cho th§y câ t½nh ch§t cì håc tèt nh÷ ë cùng cao, m  cán câ c¡c °c t½nh quang håc tèt d÷îi bi¸n d¤ng.

3.5 K¸t luªn ch÷ìng 3

Trong ch÷ìng 3, luªn v«n ¢ nghi¶n cùu c¡c t½nh ch§t cì håc, i»n tû v  quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp d÷îi bi¸n d¤ng k²o hai tröc düa tr¶n ph÷ìng ph¡p t½nh to¡n nguy¶n lþ ¦u ab−initio. K¸t qu£ thu ÷ñc cõa nghi¶n cùu cho th§y vªt li»u MoS2 câ ë b·n cì håc cao trong c¡c vªt li»u cõa hå MoX2 ¢ · cªp. C§u tróc vòng n«ng l÷ñng, công nh÷ sü chuyºn êi tø t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p sang b¡n d¨n gi¡n ti¸p v  ng÷ñc l¤i cõa MoX2 d¹ d ng ÷ñc i·u khiºn thæng qua bi¸n d¤ng k²o hai tröc. N«ng l÷ñng vòng c§m cõa MoX2 gi£m khi bi¸n d¤ng hai tröc t«ng. Hìn núa, h» sè h§p thö quang håc cõa vªt li»u MoX2 ÷ñc t«ng c÷íng düa tr¶n bi¸n d¤ng k²o hai ph÷ìng. °c bi»t, ë h§p thö quang håc trong m°t ph¯ng cõa MoS2 t«ng l¶n x§p x¿ bèn l¦n ð n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng l  2.5 eV t¤i bi¸n d¤ng kho£ng 2%. C¡c k¸t qu£ thu ÷ñc gióp ½ch trong vi»c thi¸t k¸ v  ch¸ t¤o c¡c thi¸t bà i»n tû v  quang håc düa tr¶n vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp.

Ch֓ng 4

i·u khiºn t½nh ch§t i»n tû v  quang håc cõa vªt li»u Janus TMDs SnSTe v  SnSeTe

4.1 Mæ h¼nh v  ph÷ìng ph¡p mæ phäng

H¼nh 4.1 biºu di¹n c§u tróc mæ h¼nh nguy¶n tû cõa vªt li»u 2D Janus TMDs SnSTe v  SnSeTe c§u tróc 1T, trong â nguy¶n tû Sn ð giúa v  nguy¶n tû S, Se v  Te n¬m khæng èi xùng ð lîp nguy¶n tû tr¶n ho°c d÷îi. i·u ki»n bi¶n chu ký ÷ñc ¡p döng theo c£ ba ph÷ìng. Chi·u cao vòng ch¥n khæng theo ph÷ìng Z ÷ñc l§y b¬ng 30 A º tr¡nh i·u ki»n t÷ìng t¡c giúa c¡c lîp nguy¶n tû. Mæ h¼nh ÷ñc c¥n b¬ng thæng qua ph÷ìng ph¡p BFGS [32, 41, 42, 43], vîi i·u ki»n c¥n b¬ng l  lüc nguy¶n tû v  t§t c£ c¡c th nh ph¦n ùng su§t nhä hìn t÷ìng ùng l  0.0005 Ry/au v  0.05 GPa.

H¬ng sè  n hçi Cij cõa c¡c vªt li»u Janus TMDs công ÷ñc x¡c ành bði m¢ nguçn Thermo-PW [36]. K¸t qu£ ùng su§t ÷ñc t½nh to¡n cho vªt li»u 2D ÷ñc biºu thà b¬ng lüc 2D tr¶n méi chi·u d i theo ìn và N/m b¬ng c¡ch l§y t½ch sè cõa ùng su§t Cauchy 3D (ìn và N/m2) v  chi·u cao cõa vòng ch¥n khæng (30 A) [44], nguy¶n nh¥n bði chi·u d y lîp nguy¶n tû cõa Janus ÷ñc x¡c ành b¬ng thüc nghi»m. Mæ un  n hçi Y v  h» sè po¡t

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE xæng ν ÷ñc x¡c ành l¦n l÷ñt theo c¡c ph÷ìng tr¼nh (3.1) v  (3.2).

H¼nh 4.1: (a) Mæ h¼nh nguy¶n tû vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe. (b) Vòng Brillouin vîi c¡c iºm èi xùng cao (Γ, K, M).

Bi¸n d¤ng k²o ÷ñc ¡p döng cho c¡c mæ h¼nh b¬ng c¡ch k²o d i æ cì sð dåc theo h÷îng bi¸n d¤ng º x¡c ành ë b·n lþ t÷ðng σ v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng ε cõa vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe. Ð ¥y, gi¡ trà bi¸n d¤ng k²o ÷ñc ành ngh¾a l  ε= L−L0

L0 , trong â L v  L0 l¦n l÷ñt l  chi·u d i cõa æ cì sð èi vîi c¡c c§u tróc khi bi¸n d¤ng v  khæng bi¸n d¤ng.

H» sè h§p thö quang håc α(ω) ÷ñc x¡c ành theo ph÷ìng tr¼nh (3.3) v  phê m§t m¡t n«ng l÷ñng i»n tû L(ω) ÷ñc x¡c ành theo ph÷ìng tr¼nh:

L(ω) = −Im(ε−1) (4.1) Trong â, h m i»n mæiε(ω) = ε1(ω) +iε2(ω)vîi ε1 v ε2 l¦n l÷ñt l  ph¦n thüc v  ph¦n £o cõa h¬ng sè i»n mæi, c l  tèc ë ¡nh s¡ng trong ch¥n khæng, ω l  t¦n sè gâc.

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE

4.2 C§u tróc v  ë ên ành ëng håc cõa vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe

Ban ¦u, nghi¶n cùu ti¸n h nh c¥n b¬ng c¡c mæ h¼nh, thæng sè m¤ng cõa SnSTe v  SnSeTe sau khi c¦n b¬ng câ gi¡ trà l¦n l÷ñt l  3.89 A v  3.98 A, k¸t qu£ n y phò hñp vîi k¸t qu£ cõa c¡c nghi¶n cùu lþ thuy¸t tr÷îc â [45]. H¬ng sè m¤ng cõa SnSTe n¬m trong kho£ng giúa cõa SnS2 (a = 3.70 A) v  SnTe2 (a = 4.12 A) [45]. Thæng sè m¤ng cõa Janus SnSTe v  SnSeTe sau khi c¥n b¬ng ÷ñc li»t k¶ nh÷ trong b£ng 4.1.

Chi·u cao h cõa SnSeTe v  SnSTe câ ë lîn l¦n l÷ñt l  3.43 A v  3.33 A t÷ìng ùng. Chi·u cao h cõa SnSTe câ gi¡ trà b¬ng vîi h cõa MoSTe (3,33 A) [21]. ë d i nguy¶n tû cõa Sn-Se v  Sn-Te câ gi¡ trà l¦n l÷ñt l  2.78 A v  2.96 A, c¡c gi¡ trà n y lîn hìn so vîi chi·u d i li¶n k¸t cõa Zr-Se (2.71A) [23] v  Sn-Se (2.705A) [24].

Sau khi c¥n b¬ng mæ h¼nh, º ti¸n h nh x¡c ành c¡c t½nh ch§t cì håc, i»n tû v  quang håc cõa SnSTe v  SnSeTre, nghi¶n cùu ti¸n h nh kiºm tra c¡c i·u ki»n v· ên ành cì håc v  ëng håc (dao ëng m¤ng-phonon) cõa c¡c vªt li»u Janus TMDs.

Ban ¦u, nghi¶n cùu ti¸n h nh kiºm tra i·u ki»n ên ành cì håc cõa vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe ð tr¤ng th¡i c¥n b¬ng. K¸t qu£ thu ÷ñc cho c¡c h¬ng sè  n hçi Cij cõa vªt li»u Janus ÷ñc li»t k¶ trong b£ng 4.1 cho th§y l  C11 > |C12| > 0 v  C11 > 0 èi vîi c£ hai vªt li»u SnSTe v  SnSeTe, k¸t qu£ n y thäa m¢n ti¶u chu©n Born v· i·u ki»n ë ên ành cì håc cõa vªt li»u 2D [46].

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE

H¼nh 4.2: Dao ëng m¤ng cõa vªt li»u ìn lîp Janus SnSTe v  SnSeTe c§u tróc 1T ð tr¤ng th¡i c¥n b¬ng

Ti¸p theo, nghi¶n cùu ti¸n h nh kiºm tra i·u ki»n ë ên ành dao ëng phonon cõa vªt li»u Janus. H¼nh 4.2 biºu di¹n c¡c dao ëng m¤ng cõa c¡c c¡c vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe c§u tróc 1T ð tr¤ng th¡i c¥n b¬ng. K¸t qu£ nghi¶n cùu thu ÷ñc cho th§y SnSTe v  SnSeTe câ c¡c t¦n sè ¥m r§t nhä (∼ 3 cm−1) ð xung quanh iºm Γ, i·u n y cho th§y sü khæng ên ành v· c§u tróc. Trong mët nghi¶n cùu tr÷îc â, Cheng v  cëng sü [47] ¢ ch¿ ra sü b§t ên ành èi vîi c¡c c§u tróc Janus l  do bi¸n d¤ng uèn trong m°t ph¯ng 2D g¥y ra, nguy¶n nh¥n bði t½nh c§u tróc b§t èi xùng cõa Janus. Tuy nhi¶n, c¡c vªt li»u Janus TMDs ¢ ÷ñc têng hñp th nh cæng tr¶n c¡c lîp vªy li»u n·n [15], do â chóng câ thº tr¡nh ÷ñc sü b§t ên ành dao ëng. Vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe câ ba nguy¶n tû trong æ ìn và, chóng câ ba nh¡nh cho dao ëng ¥m v  s¡u nh¡nh dao ëng quang håc. èi vîi vªt li»u Janus SnSeTe t¦n sè dao ëng t¤i iºm A1 v  E0 câ gi¡ trà l¦n l÷ñt l  210 cm−1 v  131 cm−1, k¸t qu£ n y phò hñp tèt vîi nghi¶n cùu lþ thuy¸t tr÷îc â [45].

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE B£ng 4.1: Thæng sè m¤ng a(A), chi·u cao h, h¬ng sè  n hçi Cij (N/m), mæ un  n hçi Y (N/m), h» sè po¡t xæng ν, ùng su§t σxx (εxx) (N/m) v σyy (εyy) (N/m), ë b·n lþ t÷ðng

σbia v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng εbia cõa Janus TMDs SnSTe v  SnSeTe.

Vªt li»u a h C11 C22 C12 C66 Y ν

SnSTe 3.89 3.33 39.12 39.12 23.76 7.68 24.68 0.60

SnSeTe 3.98 3.43 41.85 41.85 24.74 8.55 27.22 0.59

B£ng 4.2: ë b·n v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng cõa vªt li»u ìn lîp Janus TMDs SnSTe v  SnSeTe.

Vªt li»u σxx (εxx) σyy (εyy) σbia (εbia)

SnSTe 1.54 (0.10) 4.57 (0.22) 4.08(0.08)

SnSeTe 2.65 (0.13) 4.85 (0.32) 3.50 (0.08)

4.3 T½nh ch§t cì håc cõa SnSTe v  SnSeTe

Düa v o c¡c h¬ng sè  n hçi Cij, mæ un  n hçi v  h» sè po¡t xæng cõa vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe ÷ñc x¡c ành l¦n l÷ñt theo c¡c cæng thùc 3.1 v  3.2. K¸t qu£ t½nh to¡n thu ÷ñc cho th§y Janus SnSeTe (Y = 27,22 N/m) cùng hìn SnSTe (Y = 24.68 N/m). M°t kh¡c, mæ un d n hçi Y cõa SnSTe v  SnSeTe th§p hìn so vîi cõa vªt li»u SnSSe (57.5 N/m) [23], MoSeTe (92.15 N/m) v  MoSTe (114.47 N/m) [21]. Vîi gi¡ trà mæ un  n hçi th§p cho th§y Janus SnSTe v  SnSeTe câ t½nh linh ho¤t cì håc.

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE

H¼nh 4.3: ÷íng cong quan h» ùng su§t - bi¸n d¤ng cõa Janus (a) SnSTe v  (b) SnSeTe. ÷íng cong quan h» giúa ùng su§t v  bi¸n d¤ng cõa vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe theo c¡c h÷îng k²o x, y v  theo c£ h÷îng k²o theo hai tröc l¦n l÷ñt ÷ñc biºu di¹n trong h¼nh 4.3 (a) v  (b). K¸t qu£ thu ÷ñc cho th§y c£ SnSTe v  SnSeTe ·u câ t½nh dà h÷îng d÷îi bi¸n d¤ng. ë b·n lþ t÷ðng cõa SnSTe v  SnSeTe theo h÷îng y (zigziag) lîn hìn so vîi ë b·n theo h÷îng x (armchair) v  h÷îng bi¸n d¤ng hai tröc, nh÷ thº hi»n trong h¼nh 4.3 (a) v  h¼nh 4.3 (b). Th¶m v o â, t½nh ch§t dà h÷îng công ÷ñc ch¿ ra èi vîi c¡c vªt li»u ìn lîp TMDs MoS2 [48, 49] v  Janus MXY (M = Mo, W; X / Y = S, Se v  Te; X 6=

Y) [21]. ë b·n lþ t÷ðng cõa SnSTe v  SnSeTe theo h÷îng zigzag câ gi¡ trà l¦n l÷ñt l  4.57 N/m v  4.85 N/m t÷ìng ùng, c¡c gi¡ trà n y nhä hìn so vîi ë b·n lþ t÷ðng cõa vªt li»u Janus ìn lîp MoSTe (7.32 N/m) v  WSTe (8.68 N/m) [21]. ë b·n v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng cõa c¡c c§u tróc Janus ÷ñc li»t k¸ trong b£ng 4.2. Trong c¡c thüc nghi»m g¦n ¥y, ë b·n ë b·n cì håc cõa c¡c vªt li»u ìn lîp graphene v  MoS2 [50, 51, 52] công ¢ ÷ñc x¡c ành b¬ng thüc nghi»m.

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE

H¼nh 4.4: i·u khiºn c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa vªt li»u Janus SnSTe (a) v  SnSeTe (b) thæng qua bi¸n d¤ng k²o hai tröc. Mùc n«ng l÷ñng Fermi ÷ñc thi¸t lªp v· 0.

H¼nh 4.4 (a) v  (b) biºu di¹n c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa Janus SnSSe v  SnSeTe ð tr÷íng hñp bi¸n d¤ng b¬ng 0 (εxx = εyy = 0) v  ð mët v i gi¡ trà bi¸n d¤ng theo hai tröc t÷ìng ùng. K¸t qu£ nghi¶n c÷u cho th§y r¬ng c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa c§u tróc Janus ÷ñc i·u ch¿nh bði bi¸n d¤ng, i·u n y ho n to n phò hñp vîi c¡c nghi¶n cùu tr÷îc â [21]. Ð tr÷íng hñp khæng bi¸n d¤ng, c£ hai vªt li»u ìn lîp Janus SnSTe v  SnSeTe ·u câ t½nh ch§t kim lo¤i (bandgap = 0). D÷îi bi¸n d¤ng hai tröc, SnSSe v  SnSeTe trð th nh ch§t b¡n d¨n ð εbia = 0.06 v  0.04 t÷ìng ùng. Trong mët nghi¶n cùu lþ thuy¸t tr÷îc â, vªt li»u graphene chuyºn tø b¡n kim lo¤i sang ch§t b¡n d¨n thæng qua bi¸n d¤ng [53].

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE

H¼nh 4.5: Gi¡ trà bandgap cõa vªt li»u Janus (a) SnSTe v  (b) SnSeTe nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc. Mùc n«ng l÷ñng Fermi ÷ñc thi¸t lªp v· 0.

H¼nh 4.5 biºu di¹n gi¡ trà bandgap cõa SnSTe v  SnSeTe nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc. Gi¡ trà bandgap cõa SnSTe v  SnSeTe t«ng khi bi¸n d¤ng hai tröc t«ng v  ¤t gi¡ trà lîn nh§t b¬ng 0.383 eV v  0.35 eV t¤i εbia = 0.1 v  εbia = 0.08, t÷ìng ùng. Sau â khi ti¸p töc t«ng bi¸n d¤ng, bandgap cõa c£ hai vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe ·u gi£m v· b¬ng 0 t÷ìng ùng ð εbia = 0.16 v εbia = 0.14, khi â SnSTe v  SnSeTe câ t½nh ch§t kim lo¤i. Tø k¸t qu£ thu ÷ñc trong nghi¶n cùu cho th§y, khæng nhúng gi¡ trà bandgap cõa vªt li»u Janus ÷ñc i·u khiºn thæng qua bi¸n d¤ng hai tröc m  cán câ thº chuyºn tø kim lo¤i sang b¡n d¨n b¬ng bi¸n d¤ng k²o hai tröc. K¸t qu£ n y gióp ½ch trong vi»c thi¸t k¸ v  ch¸ t¤o c¡c thi¸t bà i»n tû düa tr¶n vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe.

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE

H¼nh 4.6: H» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa Janus (a) SnSTe v  (b) SnSeTe ð mët v i gi¡ trà

Một phần của tài liệu Điều khiển tính chất điện tử và quang học của các cấu trúc vật liệu 2d ứng dụng trong các bộ truyền động và thiết bị quang học (Trang 43)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(65 trang)