扶手椅型二硫化钼纳米带的电子结构与边缘修饰

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了扶手椅型二硫化钼纳米带的几何构型与电子结构,发现其稳定性与电子性质敏感地依赖于边缘修饰.随着边缘修饰的H原子数增加,纳米带变得更加稳定,并在间接带隙半导体、半金属和直接带隙半导体之间转变.纳米带的能带结构和电子态密度显示,其费米能级附近的能带主要由边缘态贡献.当二硫化钼纳米带两边用不同数目的H原子修饰时,纳米带同时具有由这两种修饰引起的边缘态并且两种边缘态的相互影响很小.研究了三类纳米带带隙与宽度的关系,对于每个原胞修饰0个或8个H原子的纳米带,带隙随宽度以3为周期振荡变化;而对于每个原胞修饰4个H原子的纳米带,带隙振荡不再具有周期并且振荡幅度变小.