作者：濮春英; 周大伟; 吕林霞; 王卓; 唐鑫结构预测电子结构力学性质载流子迁移率
摘要：采用基于粒子群优化算法的结构预测程序CALYPSO结合密度泛函理论的VASP软件包,预测得到二维BX(X=S、Se、Te)的最低能量结构,该结构是由B和X原子形成的双层褶皱的六角密堆积结构,层与层之间较强的B-B键是稳定结构的关键.凝聚能和声子谱计算结果表明二维BX(X=S、Se、Te)在热力学和动力学上均是稳定的.能带结构和电子态密度的计算分析发现三种二维材料均呈现间接带隙半导体行为,带隙分别为3.98 eV(BS)、3.84 eV(BSe)和2.31 eV(BTe).采用“应力应变”方法,计算得到二维BX(X=S、Se、Te)的弹性常数、杨氏模量、泊松比以及杨氏模量和泊松比随方向变化的关系并进行了详细的讨论,发现杨氏模量和泊松比呈现各向同性.除此之外,我们还研究了二维BX(X=S、Se、Te)的应力-应变关系,发现BTe较BS和BSe有较强的抗拉伸性.由于BS和BSe在价带顶有效质量较大,为此,我们采用形变势理论研究了BTe的载流子迁移率.结果发现BTe在ao1和ao2方向上的电子迁移率分别为20.8和122.6 cm2V^-1s^-1,而空穴在两个方向上的迁移率分别为673.4和65.0 cm2V^-1s^-1,空穴在ao1方向上的较高的迁移率说明二维BTe具有较好的输运性质.
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