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Influence of mono‐ and bi‐vacancy doped alkaline‐earth metals on the optoelectronic properties of monolayer defective state MoTe2: A first‐principles study

空位缺陷 兴奋剂 带隙 半导体 单层 材料科学 电子结构 化学 直接和间接带隙 过渡金属 电子能带结构 结晶学 凝聚态物理 无机化学 计算化学 纳米技术 光电子学 物理 催化作用 生物化学
作者
Ying Dai,Guili Liu,Jianlin He,Zhonghua Yang,Guoying Zhang
出处
期刊:International Journal of Quantum Chemistry [Wiley]
卷期号:124 (14)
标识
DOI:10.1002/qua.27446
摘要

Abstract The effects of single‐vacancy and double‐vacancy doping with alkaline‐earth metals on the stability, electronic structure, charge transfer, and optical properties of molybdenum ditelluride in the monolayer defective state (MoTe 2 ) have been investigated using first‐principles methods. It is found that the structure of the molybdenum ditelluride system is more stable after double Te vacancies, with direct band‐gap to indirect band‐gap transitions occurring in single Te vacancies and Mo vacancies, and semiconductor to quasi‐metal transitions occurring in double Mo vacancies. The binding energy in the defect state system of molybdenum ditelluride after vacancy defects is always negative, and the structure remains stable. In this paper, the most stable double Te vacancy state was selected for substitutional doping with alkaline‐earth metals, and the Be atoms were doped with the largest amount of morphology, and Ca atoms were doped with the most pronounced decrease in band gap value. The direct band‐gap semiconductor is maintained after doping with Be atoms. Doping with Mg, Sr and Ba changes the band‐gap from direct to indirect. The double Te defect state MoTe 2 doped with Ca atoms has a tendency to transition to a quasi‐metal. Regarding photoelectric properties, the system is blue‐shifted on both the absorption and reflection peaks.
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