【摘 要】
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WS2由于其优异的物理和光电性质引起了广泛关注。本研究基于第一性原理计算方法，探索了本征单层WS2及不同浓度W原子替位钇（Y）掺杂WS2的电子结构和光学特性。结果表明本征单层WS2为带隙1.814 eV的直接带隙半导体。进行4%浓度（原子数分数）的Y原子掺杂后，带隙减小为1.508 eV,依旧保持着直接带隙的特性，随着Y掺杂浓度的不断增大，掺杂WS2带隙进一步减小，当浓度达到25%时，能带结构转变
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（61775214）； 重庆市自然科学基金重点项目（cstc2019jcyj-zdxmX0003）;重庆市自然科学基金面上项目（cstc2019jcyj-msxmX0387）； 重庆英才（CQYC202002064）；
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WS2由于其优异的物理和光电性质引起了广泛关注。本研究基于第一性原理计算方法，探索了本征单层WS2及不同浓度W原子替位钇（Y）掺杂WS2的电子结构和光学特性。结果表明本征单层WS2为带隙1.814 eV的直接带隙半导体。进行4%浓度（原子数分数）的Y原子掺杂后，带隙减小为1.508 eV,依旧保持着直接带隙的特性，随着Y掺杂浓度的不断增大，掺杂WS2带隙进一步减小，当浓度达到25%时，能带结构转变为0.658 eV的间接带隙，WS2表现出磁性。适量浓度的掺杂可以提高材料的导电性能，且掺杂浓度增大时，体系依旧保持着透明性并且在红外光和可见光区对光子的吸收能力、材料的介电性能都有着显著提高。本文为WS2二维材料相关光电器件的研究提供了理论依据。
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