InSe单层中点缺陷的第一性原理研究

作     者：何诗颖 谢瑞恬 刘娟 邹代峰 赵宇清 许英 廖雨洁 HE Shi-Ying;XIE Rui-Tian;LIU Juan;ZOU Dai-Feng;ZHAO Yu-Qing;XU Ying;LIAO Yu-Jie

作者机构：湖南科技大学物理与电子科学学院湘潭411201 智能传感器与新型传感器材料湖南省重点实验室湘潭411201 山西大学化学化工学院太原030006 武汉大学动力与机械学院武汉430072 

基　　金：国家自然科学基金(12204166) 湖南省教育厅青年基金(20B219) 湖南省自然科学基金(2022JJ30237) 湖南科技大学科研启动基金(E51996,纵20240008) 

出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)

年 卷 期：2025年第42卷第6期

页      码：167-173页

摘      要：InSe是Ⅲ-Ⅵ族化合物中的主要成员,由于其具有优异的电学性能,在太阳能电池、固体电池组等领域受到广泛的关注.光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而Ⅲ-Ⅵ族化合物中的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层InSe中点缺陷的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)和Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE)对比研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层InSe的硒空位、铟空位、溴替代硒、硫替代硒、碲替代硒、镓替代铟、锡替代铟和铊替代铟的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在缺铟和富铟条件下,硫替代硒和镓替代铟的缺陷形成能低且可以有效的降低体系总能,提高体系的稳定性.溴替代硒具有较小的缺陷形成能,但较大的体系总能表明溴替代硒的缺陷体系不稳定.在缺铟条件下易形成铊替代铟缺陷;在富铟条件下易形成碲替代硒缺陷.上述研究结果有助于理解点缺陷对Ⅲ-Ⅵ族化合物稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于InSe的高效的光电子器件提供理论依据.

主 题 词：单层InSe 稳定性 形成能 点缺陷 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 070205[070205] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.19855/j.1000-0364.2025.066004

馆 藏 号：203143370...