Stable $2R$ van der Waals heterostructures of NbS$_2$ and $M$Se$_2$ for $M$=Mo and W
本研究针对晶格常数相近的金属性NbS₂与半导体性MoSe₂/WSe₂，构建出稳定的类3R堆垛2R范德华异质结，实现层间能谷自旋极化对齐与自旋选择性电荷转移，且异质三层结构因镜像对称保持自旋守恒，数值验证其自旋霍尔效应显著增强。
2023-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vapor phase growth and characterization of van der Waals BiSbTeSe platelets on semiconducting MoS2
A.B. Nalbandyan Institute of Chemical Physics（A.B. 纳尔班扬化学物理研究所）
本研究报道了在半导体MoS2上直接气相生长范德瓦尔斯BiSbTeSe薄片，通过拉曼和能谱分析揭示了厚度相关的组成变化，为拓扑绝缘体异质结构提供了基础。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Origin of the anomalous semiconducting behaviour in dense lithium
在实验上，已知锂在约80 GPA经历金属到半导体的转变，并且在接近120 GPA时经历凹入半导体到金属的转变。这种不寻常的行为已被归因于在Li- \textit{Aba} 2相中形成高压水凝胶。利用基于精确波函数的量子Monte Carlo（DMC）方法，我们证明了Li- \textit{Aba} 2相的价电荷分布与绝缘或半导体基态不相容.在DMC水平下，在100 GPA下最稳定的相是具有Pbca对称性的正交oP 24结构，其价电荷密度显示出与Neaton和Ashcroft [Nature 00，141（1999）]的理论预测一致的双态分布。在这里，我们提出了在oP 24-（PbCA）相作为金刚石压砧实验中观察到的半导体行为的起源的P24-（PbCA）配对。
2018-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Crystalline Phase Effects on the Nonlinear Optical Response of MoS2 and WS2 Nanosheets
本研究制备了不同晶相的MoS₂和WS₂纳米片，发现其非线性光学响应可通过晶相调控，半导体相具有宽带光限幅作用，为定制二维纳米结构的非线性光学特性提供了有效策略。
2023-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Effect of Weyl Fermions in Semiconducting n-type Tellurene
狄拉克和外尔节点材料可以容纳低能相对论准粒子。在强磁场作用下，Dirac/Weyl材料的拓扑性质可以通过量子霍尔态直接表现出来。然而，大多数Dirac/Weyl节点一般存在于半金属中，由于它们的偶然带交叉起源而没有可利用的带隙。在这里，我们报告的第一个实验观察外尔费米子在半导体。碲烯是碲的二维形式，具有手性晶体结构，其在导带边缘附近诱导具有刺猬状径向自旋织构的非常规Weyl节点。我们合成高品质的n-型碲通过水热法与随后的介电掺杂和检测拓扑非平凡的π Berry相量子霍尔序列。我们的工作将外尔物质的光谱扩展到半导体中，并通过将拓扑材料的优点与多功能半导体相结合，为设计新型量子器件提供了新的平台。
2020-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Sensors based on Semiconducting Oxides: An Overview
早期的研究表明，有机和无机半导体材料是最有希望用于温度传感器的材料。在这篇简短的综述中，将重点介绍温度传感器及其在各个领域的应用。此外，我们还研究了纳米ZnO和ZnO-CuO纳米复合材料的温度敏感特性。为此，采用化学沉淀法制备了ZnO及ZnO-CuO纳米复合材料。还进行了传感材料的扫描电子显微镜和X射线衍射。ZnO和ZnO-CuO的平均晶粒尺寸分别为45和68 nm。使用液压机（MB Instrument，Delhi）在616 MPa的压力下在室温下进行合成粉末的造粒。将该颗粒置于Ag-颗粒-Ag电极配置内用于温度感测。计算了上述半导体氧化物的温度灵敏度。这些材料的电性能决定了这些传感颗粒的半导体性质。此外，还估算了ZnO和ZnO-CuO纳米复合材料的活化能。
2012-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Dark exciton optical spectroscopy of a semiconducting quantum dot embedded in a nanowire
研究了镶嵌在ZnSe纳米线中的单个CdSe量子点的光致发光。研究发现，暗激子对薄膜的光学性质有很大的影响。最明显的影响是强烈减少激子发射相比，双激子。依赖于温度的寿命测量，使我们能够测量一个大的分裂$ΔE = 6 $毫电子伏之间的黑暗和明亮的激子，以及这两个国家之间的自旋翻转率。
2009-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Decoupling Trap States in Amorphous Oxide Semiconductor Transistor Using a Conductive-Semiconducting-Conductive MOS Structure
College of Integrated Circuits, Zhejiang University（浙江大学集成电路学院）；Department of ECE, National University of Singapore（新加坡国立大学电子与计算机工程系）；Zhejiang ICsprout Semiconductor Co., Ltd（浙江ICsprout半导体有限公司）
该研究提出新型AOS基CSC MOS测试结构，解耦AOS晶体管的界面态与浅态，识别并校准漏电流等效应，得到偏压分辨的陷阱分布，为AOS晶体管陷阱表征提供了稳健平台。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Influence of $π$-iodide intermolecular interactions on electronic properties of tin(IV) iodide semiconducting complexes
以锡为中心的配位化合物[SnI 4 {（C6 H5）3 PO}2]、[SnI 4 {（C6 H5）2SO}2]和[SnI 4（C5 H5 NO）2]作为分子半导体是本文研究的重点。这是一类新型的杂化半导体材料，其中无机核（SnI 4）的光电性能通过有机配体来调节。价带位于分子的无机部分，而导带由碳基轨道组成。这表明氢键的重要性，其中碘原子起受体的作用。碘原子和芳环之间的弱分子间相互作用在能带结构的形成中是必不可少的。这些物质形成橙红色晶体，可溶于大多数有机溶剂。它们的半导体性质的解决实验通过光电压测量，以及理论上，使用DFT和半经验的方法。
2018-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A first-principles DFT+GW study of spin-filter and spin-gapless semiconducting Heusler compounds
在赫斯勒化合物中，磁性半导体（也称为自旋过滤材料）被广泛研究，因为它们在自旋电子/磁电子器件中提供了新的功能。无自旋带隙半导体是一个特例。它们在两个自旋通道中的一个中具有零或几乎零的能隙。我们采用$GW$近似，它允许一个精心处理的电子相关性，来模拟这些材料的电子能带结构。我们的研究结果表明，在大多数情况下，使用$GW$自能，而不是通常的密度泛函是重要的，以准确地确定磁性半导体的电子性质。
2017-06-09 cond-mat.mtrl-sci
First-principles prediction of energy band gaps in 18-valence electron semiconducting half-Heusler compounds: Exploring the role of exchange and correlation
该研究通过GGA、meta-GGA、杂化泛函及GW方法计算18价电子半Heusler化合物的能带隙，发现泛函选择的影响具有材料特异性，需结合实验确定最佳方法。
2023-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Native point defects of semiconducting layered Bi2O2Se
Bi 2 O2 Se是一种新兴的半导体、空气稳定的层状材料（Nat.Nanotechnol. 2017，12，530; Nano Lett. 2017，17，3021），在电子迁移率方面可能超过MoS 2和磷烯，并在下一代高速和低功率电子器件中与典型的范德华堆叠层状材料相媲美。它具有功能多样性的承诺，引起了包括光电子学、热电子学和压电学在内的各个学科的迅速增长的兴趣。在这项工作中，我们全面研究了Bi 2 O2 Se中的本征点缺陷的电学性质，作为理解这种材料的基本原理的重要一步。研究了缺陷形貌与费米能和原子组分化学势的关系。随着体缺陷分析，表面性质的补充检查，在电荷中性水平模型的简单背景下，阐明了所观察到的n型特性的Bi 2 O2 Se基FET。这项工作提供了重要的指导，工程缺陷的Bi 2 O2 Se所需的性能，这是成功应用的关键，这种新兴的层状材料。
2021-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Phase Transition in a Memristive Suspended MoS2 Monolayer Probed by Opto- and Electro-Mechanics
二维材料的半导体单层能够将多个有趣的特性连接到单个组件中。在这里，通过结合光机械和电子测量，我们证明了部分2 H-1 T相变在悬浮的2D单层膜的二硫化钼2的存在。在没有任何外部掺杂剂的情况下，电子传输在二硫化钼膜中显示出意想不到的忆阻特性。一个强大的机械软化的膜同时测量，并可能只涉及到相2 H-1 T相变，它强加了3%的拓扑1 T相相对于半导体2 H的方向伸长率。我们注意到，只有百分之几的2 H-1 T相位切换足以观察到可测量的忆阻效应。我们的实验结果结合第一性原理总能量计算表明，硫空位扩散起着关键作用的初始成核的相变。我们的研究清楚地表明，纳米力学是一种超灵敏的技术，可以探测二维材料或薄膜中的晶体相变。最后，更好地控制微观机制，负责在二硫化钼中观察到的忆阻效应是重要的未来设备的实施。
2020-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Concentration-control in all-solution processed semiconducting polymer doping and high conductivity performances
同时优化有机电子材料的性能、加工性和制造成本是阻碍破坏性应用发展的持续妥协来源。在这项工作中，我们确定了一种策略，通过使用完全溶液处理，无水和具有成本效益的技术掺杂，实现最具基准的半导体聚合物之一的创纪录电导率值。使用市售的电子受体作为路易斯酸和氧化剂，聚（3-己基噻吩）的高电导率达到21 S/cm。虽然我们用一种非常实惠/可用的化学品对P3 HT进行了无水溶液处理，使其电导率提高了三倍，但近场显微镜显示存在浓度依赖性较高的电导率微区，进一步优化工艺可能会获得更高的性能。在实现有机电子器件更高性能的永恒追求中，这项工作将极大地解锁需要更高规模的加工性和更低的制造成本以及更高性能和新功能的应用成熟度，在目前的背景下，理解此类材料的掺杂机制仍然是最感兴趣的。
2020-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin transport in molybdenum disulfide multilayer channel
二硫化钼是一种新型的二维半导体材料，在纳米电子、光电子和自旋电子等领域有着广泛的应用。然而，证明自旋输运通过半导体二硫化钼通道是具有挑战性的。在这里，我们展示了电自旋注入和检测在多层二硫化钼半导体沟道。在低温下，用Co/MgO自旋注入器和探测器，在450 nm长、6层厚的沟道中观察到约1%的磁电阻效应。从系统的研究的偏置电压，温度和背栅电压的依赖性的MR，它被发现，通过在接触耗尽区的局域态跳跃起着关键作用的观察的两端MR。此外，电子自旋弛豫被发现大大抑制在多层二硫化钼沟道的平面自旋注入。被低估的长自旋扩散长度（~ 235 nm）和大自旋寿命（~ 46 ns）为多层过渡金属双硫族化合物的自旋电子学应用开辟了新的途径。
2015-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Chemical assembly of atomically thin transistors and circuits in a large scale
下一代电子产品需要硅以外的新材料，以提高集成电路的功能、性能和规模。碳纳米管和半导体纳米线处于这些材料的最前沿，但由于大规模应用所需的复杂制造技术而面临挑战。二维（2D）无间隙石墨烯和半导体过渡金属二硫属化物（TMDC）由于其原子厚度、化学稳定性和可扩展性而成为有前途的电子材料。二维电子结构组装的困难在于对金属和半导体原子薄膜的精确空间控制。最终，这阻碍了在现代电子产品中集成原子元素的成熟。在这里，我们报告的大规模空间控制合成的单层半导体二硫化钼（MoS 2）横向接触导电石墨烯。过渡电子显微镜（TEM）研究表明，单层MoS 2在石墨烯的边缘成核，产生横向2D异质结构。我们证明了这种化学组装的二维原子晶体管具有高的介电常数（10 μ S）、开关比（10^6）和迁移率（20 cm ^2 V^-1 s^-1）。我们组装2D逻辑电路，如具有高电压增益的异质结NMOS反相器，高达70，通过原子级薄的导电和半导体晶体的精确位置选择性实现。这种二维异质结构的可扩展化学组装可能会开创二维电子电路和计算的新时代。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Can magneto-transport properties provide insight into the functional groups in semiconducting MXenes?
通过求解Boltzmann输运方程，用Rode迭代法计算了Sc2 CF2、Sc2 CO2和Sc 2C（OH）2的霍尔散射因子。这与基于密度泛函理论的计算结合进行。在Sc2 CF2，Sc2 CO2，和Sc 2C（OH）2的电输运模型，通过考虑弹性（声学和压电）和非弹性（极性光学声子）散射。极性光学声子（POP）散射是这些MXene中最重要的机制。我们观察到，有一个窗口的载流子浓度霍尔因子的作用显着; Sc2 CF2获得了令人难以置信的高值2.49，而Sc2 CO2达到了非常小的值约0.5，和Sc 2C（OH）2达到所谓的理想值1。我们在本文中提出，这样的霍尔因子行为在MXene的表面基团识别领域具有重要的前景，这是一个长期困扰研究人员的问题。
2022-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Role of Strain on Electronic and Mechanical Response of Semiconducting Transition-Metal Dichalcogenide Monolayers: an ab-initio study
采用基于密度泛函理论的完全相对论第一性原理计算，研究了单层过渡金属二硫属化合物MX 2（M=Mo，W，Sn，Hf，X=S，Se，Te）的电子结构和弹性性质.我们专注于应变的能带结构的作用和跨系列的二维材料的能带排列。我们发现，应变对带隙有显着的影响;双轴应变为1%的2 H结构中的带隙降低，由尽可能多的0.2 eV的MoS 2和WS 2，而增加它的1 T材料。这些结果表明，应变是一个强大的途径，以调节其性能，例如，应变能够形成，否则不可能，打破间隙异质结构内的2 H类。这些计算提供了洞察力和定量信息的异质结的合理发展的基础上，这些类的材料占应变的影响。
2013-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Composition-dependent absorption of radiation in semiconducting MSi2Z4 Monolayers
本文通过多体第一性原理计算研究MSi2Z4单层的电子与光学性质，发现其带隙和激子结合能随组分可调，且无侧向能谷，有望用于光电器件和叠层太阳能电池。
2023-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Nature and Origin of Unusual Properties in Chemically Exfoliated 2D MoS_2
MoS_2在其二维（2D）形式中已知表现出许多基本上有趣的和技术上重要的性质。形成大量这种2D样品的最流行的途径之一是化学剥离途径。然而，MoS_2的这种特殊多晶型的本质和起源仍然存在争议，T和T'相以及金属和半导体性质的主张。我们表明，从这些样品的拉曼光谱的现有文献数据的全面审查允许这样的模糊性的范围很小，提供压倒性的证据形成的T'相作为主导的亚稳态在所有这样的样品。我们还解释说，这种小的带隙T'相可以达到相当大的导电性，由于热和化学掺杂的电荷载流子，解释了这种样品的金属和半导体性质的矛盾的索赔，从而达到迄今为止所有的报告一致的看法。
2020-04-16 cond-mat.mtrl-sci
High-Performance Nonvolatile Spin FETs from 2D Metallic Ferromagnetic and Ferroelectric Multiferroic Heterostructure
State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学材料行为教育部重点实验室）
本研究提出利用界面效应调控本征金属二维磁性材料的电子结构，基于CrPS3/Sc2CO2异质结设计的非易失性自旋场效应晶体管实现了超高开关电流比与接近100%的自旋极化电流，为高性能自旋电子器件开发提供新路径。
2025-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Band Alignment with Unperturbed Carrier Mobility of On-Surface Synthesized Organic Semiconducting Wires
分子材料的可调特性使其成为各种未来一代器件的最爱。此外，为了保持目前这些设备小型化的趋势，可能很快就需要脱离目前自上而下的生产方法，自组装似乎是最有前途的替代方法之一。表面合成结合了分子材料和自组装的承诺，以及共价键合结构的坚固性：未来应用的理想场景。根据这一想法，我们报告的功能扩展纳米线的自组装合成。特别地，产物对应于一维有机半导体。由我们的衬底模板提供的单轴对齐使我们能够通过将局部探针与空间平均技术相结合来访问其电子特性的精美细节，包括完整的价带色散。我们展示了如何通过选择性地掺杂分子前体，可以在不损害电荷载流子的迁移率的情况下调整产品的能级排列。
2016-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Surface transport and band gap structure of exfoliated 2H-MoTe$_2$ crystals
半导体过渡金属二硫属化物（TMD）已经成为可以用来实现具有相当独特的传输和光学性质的二维（2D）晶体的材料。迄今为止，大多数研究都集中在硫和硒化合物上，而碲基材料迄今为止很少受到关注。作为第一步，在这种情况下的Te基半导体TMD的调查，我们研究了MoTe $_2$晶体的厚度超过4 nm，专注于表面传输和定量测定的间隙结构。使用离子液体门控晶体管，我们表明，双极传输在材料的表面可重复地实现，与空穴和电子迁移率值之间的10和30厘米$^2$ /Vs在室温下。间隙结构通过三种不同的技术来确定：离子液体门控晶体管和扫描隧道光谱，其允许测量间接间隙（$E_{ind}$），以及不同厚度的晶体上的光学透射光谱，其使得能够确定直接间隙（$E_{dir}$）和间接间隙。我们发现，在室温下，$E_{ind}$ = 0.88 eV和$E_{dir}$ = 1.02 eV。我们的研究结果表明，薄的MoTe $_2$层可能会表现出过渡到一个直接的差距之前，单层厚度。它们还应该大大扩展2D半导体TMD中可访问的直接间隙的范围。
2014-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Highly Anisotropic Semiconducting GaTe Nanomaterials and Emerging Properties Enabled by Epitaxy
准一维材料是一类原子在二维空间中以链状结构排列的新型材料。例子包括最近发现的黑磷、来自过渡金属二硫属化物的ReS 2和ReSe 2、来自过渡金属三硫属化物的TiS 3和ZrS 3以及最近发现的GaTe。结构各向异性的存在会影响它们的物理性质，并导致方向依赖的光-物质相互作用、二向色性光学响应、高迁移率通道和各向异性热传导。尽管有许多关于各向同性TMDC和后过渡金属硫族化物（如MoS 2和GaSe）的气相生长的报道，但由于界面能的各向异性，伪1D材料的合成特别困难，这稳定了树枝状生长而不是具有明确取向的单晶生长。在具有优良光电探测性能的柔性云母衬底上生长了单斜GaTe。在这项工作中，我们证明了伪一维单斜GaTe层可以通过物理气相传输技术在各种其他衬底上合成，包括GaAs（111），Si（111）和c切蓝宝石。高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）测量，以及角分辨微PL和显微拉曼技术，提供了第一次原子尺度的分辨率实验的伪一维结构的单斜GaTe和各向异性性能。有趣的是，生长在蓝宝石上的GaTe纳米材料表现出高效和窄的局部发射峰低于带隙能量，这被发现与选择类型的线和点缺陷，如PL和拉曼映射扫描证明。这使得在蓝宝石上生长的样品比在GaAs和Si上生长的样品更突出，这些样品表现出更规则的性质。
2017-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Substitutional VSn nanodispersed in MoS$_2$ film for Pt-scalable catalyst
在作为Pt基催化剂的替代物的过渡金属二硫属化物（TMdCs）中，金属-TMdCs催化剂具有高反应性基面但不稳定。同时，化学稳定的双金属-TMdCs由于其不活跃的基面而显示出有限的催化活性。在这里，我们提出金属硫化钒（VSn）纳米分散在半导体二硫化钼膜（V-MoS 2）作为一种有效的催化剂。在合成过程中，钒原子被取代到六方单层二硫化钼形成随机分布的VSn单元。Cu电极上的V-MoS 2膜表现出Pt可缩放的催化性能;在0.6V下的1000 mA cm-2的电流密度，在10 mA cm-2的电流密度下的-0.06V的过电位和在0 V下的0.65mA cm-2的交换电流密度，具有优异的析氢反应（HER）循环稳定性。V-MoS 2的高本征HER性能是通过从Cu电极到钒位点附近的硫族元素空位的有效电子转移来解释的，具有最佳吉布斯自由能（-0.02eV）。这项研究增加了在原子水平上设计TMdCs以提高析氢内在催化活性的方法。
2020-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Interfacial Defects on the Electronic Properties of MoS$_2$ Based Lateral T-H Heterophase Junctions
MoS $_{2}$单分子膜的半导体（2 H）和金属（1 T）相的共存进一步推动了它们在基于二维横向异质结的下一代电子器件中的强大应用潜力。结构缺陷对这些2D器件的性能有相当大的影响。特别地，两相的界面通常是不完美的，并且可能包含由相工程技术（例如，在电子束下）产生的许多空位。本文利用第一性原理计算和非平衡格林函数方法研究了点缺陷存在下异质结的输运行为。虽然半导体MoS $_{2}$中的空位充当散射中心，但它们在界面处的存在改善了载流子的流动。在$V_{Mo}$的情况下，与理想器件相比，电流增加了两个数量级。T-H界面电子密度的变化为电子传导开辟了新的传输通道，从而解释了透射率的增强。
2021-08-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electronic structure of the Co(0001)/MoS2 interface, and its possible use for electrical spin injection in a single MoS2 layer
从铁磁金属到基于过渡金属二硫属化物单层的二维半导体晶体中执行有效电自旋注入的能力是使用这些材料的自旋电子器件和谷电子器件的先决条件。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了hcp Co（0001）/MoS 2界面的电子结构.在最低能量配置的混合系统后，优化的原子坐标，我们表明，界面硫原子共价键合到一个，两个或三个钴原子。在界面处观察到Co原子自旋磁矩的减小，以及S原子的小磁化。Mo原子还具有小的磁矩，其可以取正值以及负值。由于在界面处的S和Co原子之间的共价键的电荷转移已被计算为多数和少数自旋电子和这些界面电荷转移和感生的磁性的MoS 2层之间的连接进行了讨论。考虑自旋轨道耦合，计算了少数和多数自旋电子的混合系统的能带结构和态密度。我们表明，MoS 2绑定到Co接触成为金属由于Co d和Sp轨道之间的杂交。对于这种金属相的MoS 2，在费米能级的自旋极化的绝对值为16%的计算，这可以允许自旋注入到半导体MoS 2单层沟道。最后，研究了MoS 2中Co束缚金属相费米能级上的多数和少数自旋电子波函数的对称性以及MoS 2中金属相和半导体相之间的边界取向，并讨论了它们对自旋注入MoS 2沟道的影响.
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phase engineering of MoS$_2$ monolayers: A pathway to enhanced lithium-polysulfide battery performance
Universidad de Antofagasta（安托法加斯塔大学）；Universidad de Medellı́n（麦德林大学）
通过MoS₂相工程优化Li-S电池性能，提升能量密度和循环稳定性
2025-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the giant deformation and ferroelectricity of guanidinium nitrate
本文质疑Karothu等人将硝酸胍认定为铁电半导体有机晶体的结论，指出其铁电性和半导体性缺乏实验证实，且因晶体易产生缺陷导致大行程可重复性存疑，同时指出此前相关研究未被充分承认。
2023-05-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
First principles calculations of dynamical Born effective charges, quadrupoles and higher order terms from the charge response in large semiconducting and metallic systems
提出一种第一性原理电荷响应计算框架，通过纵向—横向响应关系高效获得 Born 有效电荷及高阶多极项，并用于大原胞半导体压电性和金属 TEM-EELS 分析。
2025-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer and intralayer excitons in AlN/WS$_2$ heterostructure
过渡金属二硫属化合物（TMD）单分子膜具有良好的太阳光吸收性能，是下一代光电子器件的理想材料。由于它们的半导体特性，它们可以使光伏（PV）器件成为可能。此外，AlN和GAN片与MoS $_2$单层的异质组合已被认为是有效的水分解装置。根据这些有希望的发现和小的晶格失配的动机，我们采取的想法耦合半导体WS $_2$ TMD单层的AlN单层的VDW异质结，这是，以及，有前途的光催化或光伏器件。我们研究这种异质结构的第一性原理计算的装置，我们表明，多体效应改变异质结构的带排列从II型到I型，展示了他们的列入是强制性的正确预测的电子和光学性质的2D材料。
2022-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Point Defects on the Optical and Transport Properties of MoS2 and WS2
晶体结构中的缺陷，例如点缺陷，可以强烈地改变材料的光学和输运性质。在这里，我们研究了点缺陷对半导体过渡金属二硫族化合物单层的光学和直流电导率的影响，其形式为$M$ S $_2$，其中$M$ = Mo或W。电子结构被认为是在一个六带紧束缚模型，它占的相关组合的$d$轨道的金属$M$和$p$轨道的硫属元素$S$。我们使用Kubo公式计算具有不同无序分布的样品的电导率。我们发现，$M$和/或S缺陷创建中间的间隙状态，本地化载流子周围的缺陷，并修改材料的光学和输运性质，与最近的实验一致。此外，我们的结果表明，与MoS $_2$相比，$p$掺杂的WS $_2$具有高得多的迁移率。
2014-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional van der Waals heterostructures
材料的设计性能是材料合成中一个很有吸引力的概念，但在实际中很难实现。最近一个成功的例子是范德华（vdW）异质结构的演示，1-3其中原子层相互堆叠，不同的成分可以超越对称性和晶格匹配进行组合。这个概念，通常被描述为纳米级乐高积木，允许逐层构建复杂的结构。然而，这种概念迄今为止仅限于二维（2D）材料。在这里，我们展示了一类新材料，其中不同的层同轴（而不是平面）堆叠。由于这种结构是一维的，我们称之为“一维vdW异质结构”。我们展示了一个5 nm直径的纳米管由三种不同的材料组成：内部导电碳纳米管（CNT），中间绝缘六方氮化硼纳米管（BNNT）和外部半导体二硫化钼纳米管。由于该技术高度适用于当前2D库中的其他材料，4-6我们预计我们的策略将成为发现一类新的半导体纳米管材料的起点。碳纳米管、BNNT和半导体纳米管的结合将产生大量的功能可设计的一维异质结构。
2018-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Study of gold and bismuth electrical contacts to a MoS$_{2}$ monolayer
针对TMDCs器件金属接触肖特基势垒高的难题，研究了金和铋两种MoS₂单层接触材料，对比了二者的I-V特性，介绍了提升金接触性能的AFM熨烫法，并给出两类样品的光学响应初步结果。
2025-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High elasticity and strength of ultra-thin metallic transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物（TMDCs）的力学性能与其在柔性电子领域的应用前景密切相关。到目前为止，焦点一直集中在半导体TMDC上，主要是MoX 2和WX 2（X=S，Se），这是由于它们在光电子学中的潜力。金属TMDC的弹性性能的全面理解是必要的，以补充柔性光电子学中的半导体TMDC。因此，金属TMDC的机械测试与应用的实现有关。在这里，我们报告的原子力显微镜为基础的纳米压痕测量超薄2 H-TaS 2晶体，以阐明拉伸和断裂的金属TMDC。我们研究了2 H-TaS_2在3.5 ~ 12.6nm不同厚度范围内的弹性性质，发现其杨氏模量与厚度无关，为85.9 ± 10.6GPa，低于目前报道的半导体TMDC。断裂强度为5.07 4- 0.10 GPa，约为杨氏模量的6%。该值与其他TMDC的值相当。我们使用从头计算提供了一个洞察的高弹性测量2 H-TaS 2。我们还对少量的1 T-TaTe 2，3R-NbS 2和1 T-NbTe 2样品进行了测量，并将我们的从头计算扩展到这些材料，以更深入地了解金属TMDC的弹性和断裂性能。这项工作表明，所研究的金属TMDC是合适的候选人，可用作复合材料中的添加剂作为功能和结构元素和柔性导电电子器件。
2021-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Efficient Multiple Exciton Generation in Monolayer MoS2
利用否则作为热效应损失的光激发的多余能量可以提高下一代光捕获设备的效率。半导体材料中的多激子产生（MEG）通过吸收单个高能光子产生两个或更多激子，这可以突破光伏器件转换效率的Shockley-Queisser限制。近年来，单层过渡金属二硫属化合物（TMD）由于其高吸收系数而成为一种很有前途的集光材料。在这里，我们报告有效的MEG具有低阈值能量和高（86%）的效率在范德华（VDW）层状材料，二硫化钼。通过不同的实验方法，我们证明了激子倍增的签名，并讨论了决定性的MEG在单层二硫化钼的可能起源。我们的研究结果表明，VDW层状材料可能是开发机械灵活和高效的下一代太阳能电池和光电探测器的潜在候选者。
2022-12-03 cond-mat.mtrl-sci
MoS$_2$-on-paper optoelectronics: drawing photodetectors with van der Waals semiconductors beyond graphite
我们通过将层状二硫化钼（MoS 2）晶体摩擦到一张纸上来制造纸支撑的半导体器件，类似于用铅笔在纸上画画/写字的动作。我们表明，二硫化钼晶体和纸基板之间的磨损有效地剥离的晶体，打破弱范德华夹层债券，并导致沉积的膜互连的二硫化钼片。采用这种简单的方法，可以很容易地扩展到其他二维材料，我们制造的MoS 2纸上宽带光电探测器的光谱灵敏度从紫外线（UV）到近红外（NIR）。我们还使用这些基于纸张的光电探测器来获取物体的图片，方法是将光电探测器安装在自制的单像素相机设置中。
2020-06-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Integration of 3-level MoS$_2$ multi-bridge channel FET with 2D layered contact and gate dielectric
多桥沟道场效应晶体管（MBCFET）提供了优于FinFET技术的若干优点，并且是用于亚5 nm技术节点的有吸引力的解决方案。MBCFET是使用半导体层状材料（例如MoS $_2$）作为沟道的器件的自然选择，这是由于其无悬挂键的超薄性质和逐层转移的可能性。因此，基于MoS $_2$的MBCFET对于驱动电流提升而言是一个有吸引力的提议，而不会损害静电和占地面积。这里，我们展示了3级MoS $_2$ MBCFET，其中每个垂直堆叠的沟道是双栅极的，以实现174.9 $μ$ A的饱和电流（其转换为\txc {90 $μ$ A/$μ$ m足迹宽度（@2.7 $μ$ m沟道长度），63 mV/dec的接近理想的亚阈值斜率，以及$>$ $10^8$的开关比。这项工作为基于层材料的MBCFET在集成的并行通道数量方面设定了基准，同时提供高驱动电流和出色的静电控制。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ideal strength and phonon instability of strained monolayer materials
利用密度泛函理论计算了具有半金属、半导体和绝缘基态的单层材料的理想强度。在这里，我们表明，在石墨烯中，软模式发生在BN，石墨烷，和MoS $_2$的K点，而不是在硅烯。在除石墨烯之外的所有情况下，过渡都是一阶的。在BN和石墨烷中，软模对应于类似于石墨烯的Kekul{é}样畸变，而MoS $_2$具有明显的畸变。BN、石墨烷和MoS $_2$的相变与带隙的打开无关，这表明费米面嵌套不是驱动力。我们执行的能量分解，演示了为什么在K点的软模式是唯一的，以及如何应变驱动声子不稳定性。
2013-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Utilization of Strong Charge Transfer Efficiency at 2H-1T Phase Boundary of MoS2 for Superb High-Performance Charge Storage
过渡金属二硫属化物如MoS 2可以存在许多相，如半导体2 H和金属1 T相，其在能量和电催化应用中显示出有趣的性质。然而，2 H和1 T相通常在单层MoS 2片中相干分布，并伴随着普遍存在的异质相边界。在这项工作中，通过使用密度泛函理论和电化学测量，我们报告了MoS 2和石墨烯的2 H/1 T相边界之间的强电荷转移能力，这解释了272 F g-1和685 F cm-3的重量和体积电容的极好共存。作为概念验证应用，制造了基于MoS 2/石墨烯的柔性固态非对称超级电容器，显示出显著的能量和功率密度（46.3 mWh cm-3和3.013 Wcm-3）。我们的工作表明，通过工程相界和相变材料中的界面，提高电荷流动和能量存储的效率的承诺。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High-harmonic generation from few layer hexagonal boron nitride: evolution from the monolayer to the bulk response
二维材料提供了一个研究高次谐波产生（HHG）的通用平台，包括作为限制性情况的类体和类原子谐波产生[Tancogne-Dejean和Rubio，Science Advance \textbf{4}，eaao 5207（2018）]。了解少层半导体系统的高次谐波响应是重要的，并且可能开辟可能的技术应用。利用含时密度泛函理论框架下的第一性原理计算，我们展示了二维材料的面内和面外非线性非微扰响应是如何从单层演化到体相的.我们说明这种现象的情况下，多层六方BN层状系统。而在平面HHG被发现没有强烈改变的层的堆叠，我们发现，平面外的响应是强烈的影响所考虑的层数。这是解释由电子-电子相互作用和层间离域的波函数的HHG信号贡献最大的感应电场之间的相互作用。双层膜的滑移也会影响高次谐波发射。我们的研究结果将有重要的分歧的实验研究的单层和少层的二维材料的情况下，六方BN研究这里，因为我们发现的结果是通用的，适用于所有的二维半导体多层系统。
2018-09-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
