Nghiên cứu tính chất điện tử và độ linh động của hạt tải trong vật liệu hai chiều Janus SMoGeZ₂ (Z = N, P, As) bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ

Tóm tắt

Việc chế tạo thành công đơn lớp hai chiều bất đối xứng Janus đã mở ra một hướng nghiên cứu mới đầy tiềm năng. Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng phương pháp lý thuyết phiếm hàm mật độ để nghiên cứu các đặc tính của đơn lớp Janus SMoGeZ₂ (Z = N, P, As), bao gồm độ ổn định, tính chất điện tử, tính chất cơ học và độ linh động của hạt tải. Các kết quả về năng lượng cố kết và phổ phonon đã khẳng định đơn lớp SMoGeZ₂ có cấu trúc ổn định. Các tính toán PBE và HSE06 đều cho thấy SMoGeZ₂ là chất bán dẫn với vùng cấm xiên. Bên cạnh đó, vật liệu này có tính chất cơ học đẳng hướng và độ bền cơ học cao. Kết quả tính toán chứng tỏ rằng độ linh động của hạt tải có đặc tính dị hướng. Điện tử có độ linh động trong khoảng từ 196,38 đến 333,29 cm².V⁻¹.s⁻¹, còn lỗ trống có độ linh động từ 82,39 đến 312,78 cm².V⁻¹.s⁻¹.