单层二硒化钨中的工程点缺陷态

摘要： 缺陷工程是调控新兴二维半导体性能的关键方法。本研究报道了通过单钾原子修饰实现单层WSe?中钨空位的原子级工程。钾修饰改变了能态并重塑了波函数，使得扫描隧道谱中原本隐藏的带隙中间态以清晰可辨的多重峰形式显现。其能级与第一性原理计算结果高度吻合。更有趣的是，计算表明钾原子提供的未配对电子可产生局域磁矩，并通过电子填充数的奇偶性呈现开关特性。由于石墨衬底作用，实验中费米能级被钉扎在所有缺陷态之上，对应关闭状态。而关闭状态下理论与实验的高度一致性，暗示了缺陷处存在门控可调磁矩的可能性。