Abstract:
วัสดุสองมิติของโลหะทรานซิชันไดแชลโคเจไนด์ (TMDs) จากโมลิบดีนัมและทังสเตนได้รับความสนใจจาก คุณสมบัติการเป็นวัสดุกึ่งตัวนำ ซึ่งมีสมบัติแตกต่างจากผลึกสามมิติและเหมาะสำหรับการนำมาใช้งานทาง อิเล็กทรอนิกส์ การประกอบกันเป็นวัสดุแบบชั้นผสมเป็นหนึ่งในวิธีการปรับปรุงและพัฒนาสมบัติของวัสดุสองมิติ ดังกล่าวให้สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานได้ดีกว่าอุปกรณ์ในปัจจุบัน สำหรับงานวิจัยนี้เลือกศึกษาผลของรูปแบบการ จัดเรียงอะตอมต่อสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุแบบชั้นผสมจากโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ (MoS₂) และทังสเตนได ซัลไฟด์ (WS₂) โดยการใช้แบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์จากทฤษฎีฟังก์ชันนอลความหนาแน่น (DFT) ผลการศึกษา พบว่ารูปแบบการจัดเรียงมีผลต่อพลังงานรวมของระบบในอันดับ 10 meV/f.u. ส่งผลให้มีทั้งรูปแบบการจัดเรียงที่ เสถียรและรูปแบบการจัดเรียงที่ไม่เสถียร สามารถแสดงความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานรวมของระบบกับรูปแบบการ จัดเรียงได้ด้วยวิธีการขยายแบบกลุ่ม (Cluster expansion ; CE) ส่วนผลของการจัดเรียงต่อโครงสร้างแถบพลังงาน พบว่าวัสดุแบบชั้นผสม MoxW(₁-x)S₂ ยังคงเป็นวัสดุกึ่งตัวนำที่มีช่องว่างแถบพลังงานแบบตรงแต่ขนาดของช่องว่าง แถบพลังงานสามารถมีค่าได้ตั้งแต่ 1.62 eV ถึง 1.98 eV แตกต่างกันไปตามอัตราส่วนของการผสมและรูปแบบการ จัดเรียงซึ่งส่งผลต่อช่องว่างแถบพลังงานในอันดับ 10-1eV หรืออันดับเดียวกันกับอัตราส่วนของการผสม รูปแบบการ จัดเรียงจึงเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ต้องคำนึงถึงในการศึกษาวัสดุแบบชั้นผสม MoxW(₁-x)S₂ ที่อุณหภูมิมากกว่า 0 K เนื่องจากแต่ละรูปแบบการจัดเรียงมีค่าช่องว่างแถบพลังงานที่แตกต่างกันมากแต่หากมีพลังงานของการเกิดที่แตกต่าง กันแค่เพียงเล็กน้อย
