BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN QUỐC GIA VỀ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ ĐỔI MỚI SÁNG TẠO

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  29,967,419
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

49

Kỹ thuật điện và điện tử

BB

Nguyễn Quang Cường, Nguyễn Ngọc Hiếu, Dụng Văn Lữ(1), Lê Thị Phương Thảo, Võ Thị Tuyết Vi

Ảnh hưởng của biến dạng và điện trường ngoài lên tính chất điện tử của đơn lớp HfSiSP2

Effect of strain and external electric field on electronic properties of HfSiSP2 monolayer

Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng

2024

7

60-64

1859-1531

Vật liệu hai chiều, Tính chất điện tử, Lí thuyết phiếm hàm mật độ, Mô phỏng động lực học phân tử, Bán dẫn có vùng cấm xiên

Two - dimensional material, Electronic properties, Density functional theory, AIMD simulation, Indirect semiconductor

Trong bài báo này, các đặc tính cấu trúc, điện tử và truyền dẫn của đơn lớp hai chiều HfSiSP2 được khảo sát bằng lí thuyết phiếm hàm mật độ (DFT). Phân tích phổ phonon và mô phỏng động lực phân tử ab-initio cho thấy, đơn lớp HfSiSP2 có cấu trúc bền vững về mặt động học và có độ ổn định nhiệt tốt. Kết quả tính toán chỉ ra đơn lớp HfSiSP2 ở trạng thái cơ bản là một bán dẫn có vùng cấm xiên với độ rộng vùng cấm là 0,63 eV. Bên cạnh đó, ảnh hưởng của biến dạng cơ học và điện trường ngoài đến tính chất điện tử của HfSiSP2 là đáng kể. Biến dạng đã làm thay đổi một cách đáng kể độ rộng vùng cấm của HfSiSP2. Ngoài ra, các đặc trưng truyền dẫn của HfSiSP2 cũng đã được tính toán trong bài báo này. Kết quả cho thấy HfSiSP2 có tiềm năng ứng dụng cho thiết bị linh kiện điện tử.

In this paper, the structural, electronic, and transport properties of two - dimensional monolayer HfSiSP 2 were considered by the density functional theory (DFT). The analysis of the phonon spectra and ab - initio molecular dynamics simulations confirms that HfSiSP 2 monolayer has a dynamically stable structure and high thermal stability. The obtained results show that , HfSiSP 2 is an indirect semiconductor with a band gap of 0.63 eV. Besides, it is indicated that the effect of mechanical strain and external electric field on the electronic properties of HfSiSP 2 monolayer is significant. The applied strain significantly changes the band gap of HfSiSP 2 . In addition, the transport characteristics of HfSiSP 2 monolayer were also investigated in this work. The results showed that HfSiSP 2 has potential applications for electronic components

TTKHCNQG, CVv 216

Xem toàn văn
  • [1] W. Wan, S. Zhao, Y. Ge, and Y. Liu (2019), “Phonon and electron transport in Janus monolayers based on InSe”,J. of Physics: Condensed Matter. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab2e7d.
  • [2] C. Vicario, B. Monoszlai, and C. P. Hauri (2014), “GV/m single-cycle terahertz fields from a laser-driven large-size partitioned organic crystal”,Phys. review letters. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.213901
  • [3] C. Ke, et al. (2019), “Modification of the electronic and spintronic properties of monolayer GaGeTe with a vertical electric field”,Journal of Physics D: Applied Physics. https://doi.org/10.1088/1361-6463/aafaa9
  • [4] C. Ke, et al (2018), “Tuning the electronic, optical, and magnetic properties of monolayer GaSe with a vertical electric field”,Physical Review Applied. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.9.044029
  • [5] C. F. Fu, J. Sun, Q. Luo, X. Li, W. Hu, and J. Yang (2018), “Intrinsic electric fields in two-dimensional materials boost the solar-tohydrogen efficiency for photocatalytic water splitting”,Nano letters. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b02561.
  • [6] N. T. Hung, A. R. T. Nugraha, and R. Saito (2018), “Two-dimensional MoS2 electromechanical actuators”,J. Phys. D: Appl. Phys. https://doi.org/10.1088/1361-6463/aaa68f
  • [7] N. T. Hiep, et al. (2023), “Structural, electronic, and transport properties of Janus XMoSiP2 (X = S, Se, Te) monolayers: a first-principles study”,J. Phys. D: Appl. Phys. https://doi.org/10.1088/1361-6463/acd707
  • [8] J. Bardeen and W. Shockley (1950), “Deformation potentials and mobilities in non-polar crystals”,Phys. Rev. https://doi.org/10.1103/PhysRev.80.72
  • [9] L. Bengtsson (1999), “Dipole correction for surface supercell calculations”,Phys. Rev. B. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.12301.
  • [10] A. Togo, L. Chaput, and I. Tanaka (2015), "Distributions of phonon lifetimes in Brillouin zones”,Physical review B. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.094306
  • [11] S. Grimme (2006), “Semiempirical GGA‐type density functional constructed with a long‐range dispersion correction”,J Comput Chem. https://doi.org/10.1002/jcc.20495
  • [12] J. Heyd and G. E. Scuseria (2004), “Efficient hybrid density functional calculations in solids: Assessment of the Heyd–Scuseria–Ernzerhof screened Coulomb hybrid functional”,J. Chem. Phys. https://doi.org/10.1063/1.1760074
  • [13] J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof (1996), “Generalized gradient approximation made simple”,Physical review letters. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
  • [14] G. Kresse and J. Furthmüller (1996), “Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set”,Computational materials science. https://doi.org/10.1016/0927-0256(96)00008-0
  • [15] G. Kresse and J. Furthmüller (1996), “Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set”,Physical review B. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.11169
  • [16] Z. Gao, Y. He, and K. Xiong Gao (2023), “Strain and electric field induced electronic property modifications in two-dimensional Janus SZrAZ2 (A = Si, Ge; Z = P, As) monolayers”,Dalton Transactions. https://doi.org/10.1039/D3DT02904B
  • [17] Z. Gao, X. He, W. Li, Y. He, and K. Xiong (2023), “First principles prediction of two-dimensional Janus STiXY2 (X = Si, Ge; Y = N, P, As) materials”,Dalton Trans. https://doi.org/10.1039/D3DT00813D
  • [18] N. T. Hiep, N. P. Q. Anh, H. V. Phuc, N. Q. Cuong, N. N. Hieu, and V. T. T. Vi (2023), “Two-dimensional Janus MGeSiP4 (M = Ti, Zr, and Hf) with an indirect band gap and high carrier mobilities: first-principles calculations”,Phys. Chem. Chem. Phys. https://doi.org/10.1039/D3CP00188A
  • [19] C. Barreteau, B. Michon, C. Besnard, and E. Giannini (2016), “High-pressure melt growth and transport properties of SiP, SiAs, GeP, and GeAs 2D layered semiconductors”,Journal of Crystal Growth. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.03.019
  • [20] Y. Cui, L. Peng, L. Sun, Q. Qian, and Y. Huang (2018), “Two-dimensional few-layer group-III metal monochalcogenides as effective photocatalysts for overall water splitting in the visible range”,Journal of Materials Chemistry A. https://doi.org/10.1039/C8TA08103D.
  • [21] D. Tyagi, et al (2020), “Recent advances in two-dimensional-materialbased sensing technology toward health and environmental monitoring applications”,Nanoscale. https://doi.org/10.1039/C9NR10178K
  • [22] Y. Zhu, L. Peng, Z. Fang, C. Yan, X. Zhang, and G. Yu (2018), “Structural engineering of 2D nanomaterials for energy storage and catalysis”,Advanced materials. https://doi.org/10.1002/adma.201706347
  • [23] F. R. Fan, R. Wang, H. Zhang, and W. Wu (2021), “Emerging beyondgraphene elemental 2D materials for energy and catalysis applications”,Chemical Society Reviews https://doi.org/10.1039/C9CS00821G
  • [24] M. Zhao, et al (2022), “Advances in two-dimensional materials for optoelectronics applications”,, Crystals. https://doi.org/10.3390/cryst12081087.
  • [25] T. Tan, X. Jiang, C. Wang, B. Yao, and H. Zhang (2020), “2D material optoelectronics for information functional device applications: status and challenges”,Advanced Science. https://doi.org/10.1002/advs.202000058.
  • [26] Z. Liu, H. Wang, J. Sun, R. Sun, Z. F. Wang, and J. Yang (2018), “PentaPt2N4: an ideal two-dimensional material for nanoelectronics”,Nanoscale. https://doi.org/10.1039/C8NR05561K
  • [27] M. Dragoman, A. Dinescu, and D. Dragoman (2019), “2D materials nanoelectronics: new concepts, fabrication, characterization from microwaves up to optical spectrum”,Physica status solidi (a). https://doi.org/10.1002/pssa.201800724
  • [28] G. R. Bhimanapati, et al (2015), “Recent advances in two-dimensional materials beyond graphene”,ACS Nano. https://doi.org/10.1021/acsnano.5b05556