研究目的
研究铜插层对ZrSe2电子结构的影响及其半导体-金属转变背后的机制。
研究成果
铜插层进入ZrSe2导致半导体-金属转变，这是由于Zr 4d/Se 4p带隙减小所致。直接带隙宽度可渐变调节及金属-半导体转变可控的特性，使插层ZrSe2成为未来电子器件的潜力材料。
研究不足
该研究仅限于铜浓度x ≤ 0.3的情况。样品中过量锆的存在已得到严格控制，但未考虑其他杂质或缺陷的影响。建议通过额外的光学实验进一步验证ZrSe?的直接带隙特性。
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通过铜插层调控ZrSe?的带隙宽度
DOI：10.1021/acs.jpcc.8b08255
期刊：The Journal of Physical Chemistry C
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
已合成并研究了铜浓度范围为x=0–0.3的CuxZrSe2插层单晶，在此范围内观测到半导体-金属转变。通过XPS和XAS方法实验研究了CuxZrSe2电子结构随铜含量的演变规律。结果表明费米能级随铜含量增加逐渐移动，该金属-绝缘体转变不能归因于电荷向导带的转移，而是与铜原子与最近邻硒原子形成共价键、以及在Zr 4d/Se 4p带隙内形成p-d杂化态有关。为获得费米能级附近态密度的理论描述并验证该结论，进行了第一性原理计算。
作者：
Alexey S Shkvarin，Alexander I. Merentsov，Yury M Yarmoshenko，Mikhail S. Postnikov，Elena G. Shkvarina，Aleksey A. Titov，Igor Pí?，Silvia Nappini，Federica Bondino，Alexander N. Titov
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