Universal Polaronic Behavior in Elemental Doping of MoS2 from First-Principles

兴奋剂 材料科学 掺杂剂 密度泛函理论 极化子 半导体 化学物理 单层 杂质 凝聚态物理 混合功能 化学气相沉积 过渡金属 纳米技术 光电子学 计算化学 化学 电子 物理 量子力学 生物化学 有机化学 催化作用
作者
Soungmin Bae,Iwao Miyamoto,Shin Kiyohara,Yu Kumagai
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c08366
摘要

Elemental doping of two-dimensional (2D) semiconductors is crucial for manipulating their electrical and optical properties and enhancing the performance of advanced 2D devices. However, doping methods, such as ion implantation and chemical vapor deposition, can produce various outcomes extensively, depending on the chemical environment. We systematically study the elemental doping of the monolayer MoS2 by using density-functional theory calculations, which identify thermally stable sites among atomic substitutions, surface adsorption, and lattice interstitials of 27 elemental dopants, along with their formation energies and charge transition levels. By adopting the Koopmans-compliant hybrid functionals, the hydrogenic states predicted by semilocal functionals transform into localized polaronic states, which universally exhibit deep transitions located 1.0 eV away from the band edges. This polaronic behavior persists even in bulk MoS2, which suggests impurity conduction as the predominant carrier conduction mechanism. Our study offers fundamental insights into elemental doping in MoS2, which could be essential for doping transition metal dichalcogenides and similar 2D semiconductors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI5应助铭铭明采纳,获得10
1秒前
忆往昔完成签到,获得积分10
1秒前
oppsy发布了新的文献求助10
3秒前
Jasper应助牢川采纳,获得10
4秒前
panhang完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
Owen应助panhang采纳,获得10
9秒前
cmh完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
10秒前
8R60d8应助彪壮的绮烟采纳,获得10
12秒前
好好休息完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
平淡夏云发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
牛牛牛楠发布了新的文献求助10
16秒前
Jackcaosky发布了新的文献求助20
17秒前
彪壮的绮烟完成签到,获得积分10
20秒前
小文殊发布了新的文献求助10
21秒前
期刊发布了新的文献求助10
21秒前
Axiones完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
wsh发布了新的文献求助10
25秒前
科目三应助Axiones采纳,获得10
26秒前
Ava应助牛牛牛楠采纳,获得10
27秒前
汉堡包应助十二倍根号二采纳,获得10
28秒前
CodeCraft应助杏子采纳,获得10
28秒前
赖道之发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
感动秋完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
逻辑猫发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
逻辑猫完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
wsh关闭了wsh文献求助
40秒前
隐形曼青应助沉默的觅海采纳,获得10
41秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
非光滑分析与控制理论 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Wh-exclamatives, Imperatives and Wh-questions 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3827058
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3369284
关于积分的说明 10455453
捐赠科研通 3088934
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1699541
邀请新用户注册赠送积分活动 817369
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770208