Work

Electronic structure and optical property regulation of two-dimensional monolayer FeGa2S4

Year: 2025

Type: article

Abstract: 针对高速电子器件与光电器件的发展需求，探索并设计具有优异载流子输运特性的二维半导体材料已成为该领域的核心科学问题。本文基于密度泛函理论，采用第一性原理计算系统地探究了面内应力对单层FeGa2S4材料输运性质及光学性质的调控规律。结果表明，FeGa2S4易于剥离，其单层结构具有较好的动力学、热力学稳定性和面内各向同性的机械性能，较低的杨氏模量使其在外部应力下易于形变。与母相块材相似，单层FeGa2S4也是一种间接带隙半导体（能隙为1.65 eV），在单轴应力（应变范围±5%）调控下，空穴迁移率基本保持不变（∼103 cm2·V-1·s-1），电子迁移率（+5%应变）则提升超过一个数量级。双轴拉伸应力则能够有效提升材料在可见光范围内的光捕获能力。研究结果表明单层FeGa2S4在高速电子和柔性光电器件领域具有较大的应用前景。

Source: Acta Physica Sinica

DOI: 10.7498/aps.75.20251180