S空位調(diào)節(jié)扶手型二硫化鉬納米帶的電子性質(zhì)

高云婕，高 見，周小羽

(1.揚州科技學院電子工程學院，揚州 225009；2.揚州大學物理科學與技術(shù)學院，揚州 225002)

1 引 言

過渡金屬硫?qū)倩衔?TMDs)，由于優(yōu)良的物理化學性質(zhì)引起了人們的廣泛關(guān)注[1-5].其中，二硫化鉬作為典型代表，其二維體系具有類石墨烯的蜂窩狀點陣結(jié)構(gòu)特點，單層二硫化鉬由SMo-S組成，其中一個Mo層封閉在兩個S層中，原子正六邊形排列，層間通過范德華力連在一起[6，7].體相MoS2是帶隙為1.3 eV的間接帶隙半導體，而單層MoS2是帶隙為1.8 eV的直接帶隙半導體[8，9]，能更好地吸收可見光.

低維MoS2受量子束縛效應(yīng)的作用，展現(xiàn)出奇特的光、電、磁及催化性質(zhì)，在納米器件、納米新能源、納米催化等領(lǐng)域具有潛在的實際應(yīng)用價值，已經(jīng)成為當今納米材料研究的前沿和熱點.對于二維MoS2沿縱向切割時可形成準一維MoS2納米帶(MoS2NRs)，根據(jù)其邊界結(jié)構(gòu)特點，可形成扶手椅型納米帶(AMoS2NRs)和鋸齒型納米帶(ZMoS2NRs)，但兩者表現(xiàn)出了完全不同的電、磁性質(zhì)，鋸齒狀MoS2納米帶(ZMoS2NRs)是具有鐵磁性(FM)邊緣態(tài)的磁性金屬[10]，而扶手椅型MoS2納米帶(AMoS2NRs)表現(xiàn)為非磁性半導體，其帶隙隨納米帶寬度增加而增加，并從間接帶隙轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訋禰11].說明MoS2納米帶電、磁、輸運等性質(zhì)依賴于邊緣態(tài)[1，2].然而在樣品的制備過程中，缺陷不可避免，其中S空位最為典型.潘等人發(fā)現(xiàn)，對有空位的ZMoS2NRs邊緣進行修飾時，能夠使其從金屬性質(zhì)變?yōu)榘虢饘傩再|(zhì)[12].所謂半金屬材料是指在一個自旋通道上表現(xiàn)出金屬特性，在另一個自旋通道中表現(xiàn)出絕緣體性質(zhì).半金屬材料……