نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1
استادیار، پژوهشگاه دانشهای بنیادی، پژوهشکدهی ذرات و شتابگرها، تهران، ایران
2
استادیار، گروه فیزیک، دانشکدهی علوم و فناوری نانو و زیست، دانشگاه خلیجفارس، بوشهر، ایران
3
استاد،گروه فیزیک، دانشکدهی علوم، دانشگاه آزاد مرکز اسلامی، تهران، ایران
4
استاد، گروه فیزیک، دانشگاه کاتولیک پاپی ریودوژانیرو، ریودوژانیرو، برزیل
چکیده
در این مطالعه، خواص الکترونیکی و ساختاری نیمههادی MoS₂ (مولیبدن دیسولفید) با استفاده از نرمافزار کوانتوم اسپرسو بررسی شده است. مولیبدن دیسولفید MoS₂ بهدلیل خواص منحصربهفرد الکترونیکی و اپتوالکترونیکی بهعنوان مادهای دوبعدی (2D) مورد توجه بسیاری از تحقیقات در حوزهی نانومواد و فناوری نانو قرار گرفته است. در این کار، محاسبات مبتنی بر تئوری تابعی چگالی (DFT) با تقریبهای مختلف ازجمله تقریب شیب تعمیمیافته (GGA) و همچنین در نظر گرفتن آثار اسپین-اوربیتال (SOC) انجام شده است. ساختار نواری، چگالی حالتها (DOS) و گاف انرژی MoS₂ محاسبه و تحلیل شدهاند. نتایج نشان میدهند که MoS₂ دارای گاف انرژی مستقیم در حالت تکلایه و گاف غیرمستقیم در حالت چندلایه است. همچنین، آثار اسپین-اوربیتال به شکافتگی در نوارهای انرژی و تغییرات قابلتوجهی در خواص الکترونیکی ماده منجر میشود. این مطالعه بینشهای ارزشمندی دربارهی رفتار الکترونیکی MoS₂ ارائه میدهد که میتواند در طراحی دستگاههای نانوالکترونیکی و اپتوالکترونیکی آینده استفاده شود.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله English
Investigating the Properties of Molybdenum Disulfide Semiconductors Using Quantum Espresso Software
نویسندگان English
shahin atashbar tehrani
1
2
Salimeh Kimiagar
3
4
1
Assistant Professor, School of Particles and Accelerators, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM), Tehran, Iran.
2
Assistant Professor, Department of Physics, Faculty of Nano and Bio Science and Technology, Persian Gulf University, Bushehr, Iran.
3
Professor, Nanophysics Research Lab (NRL), Department of Physics, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4
Professor, Department of Physics, Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro (PUC-Rio), Rio de Janeiro, Brazil.
چکیده English
In this study, the electronic and structural properties of the semiconductor MoS₂ (molybdenum disulfide) were investigated using Quantum ESPRESSO software. MoS₂ has attracted significant attention as a two-dimensional (2D) material due to its unique electronic and optoelectronic properties in the fields of nanomaterials and nanotechnology. Density Functional Theory (DFT) calculations were performed with various approximations, including the Generalized Gradient Approximation (GGA) and the inclusion of Spin-Orbit Coupling (SOC) effects. The band structure, Density of States (DOS), and energy gap of MoS₂ were calculated and analyzed. The results indicate that MoS₂ exhibits a direct energy gap in the monolayer form and an indirect gap in the multilayer state. Also, SOC effects result in energy band splitting and significant changes in the material’s electronic properties. This study provides valuable insights into the electronic behavior of MoS₂, which can be used in the design of future nano electronic and optoelectronic devices.
کلیدواژهها English
Total State Density
Partial Density of States
Band Structure
Fermi Level
