單層雙面材料SnSSe的熱輸運(yùn)特性及熱電特性研究

中圖分類號(hào)：TB34；0469 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1671-6841（2025）06-0083-08

DOI：10.13705/j. issn.1671-6841.2024037

Abstract：Based on density functional theory（DFT）and the phonon Boltzmann transport theory，an indepth study was conducted on the thermal transport properties and thermoelectric characteristics of monolayer SnSSe. The findings indicated that at 300K ，the thermal conductivity of monolayer SnSSe was 23.6W/（Ωm?K） ，which decreased with increasing temperature. Monolayer SnSSe was identified as an indirect bandgap semiconductor with an electronic bandgap of 1.59eV At 700K ，the optimal ZT value for p-type doped monolayer SnSSe reached 1.66. It was also found that altering strain could affect the bandgap of monolayer SnSSe，thereby regulating its thermoelectric performance.The study could provide theoretical reference for the design of thermoelectric devices based on monolayer SnSSe materials.

Key Words：nanomaterials； SnSSe； density functional theory; the first principle； thermoelectric property

0 引言

二維層狀材料石墨烯具有優(yōu)異的電子、機(jī)械和化學(xué)特性[1]，促進(jìn)了人們對(duì)二維材料的深入研究。目前，許多新成員加入了二維材料家族，例如磷烯[2]、硅烯[3]、單硫族化合物[4]或過渡金屬二硫化物（TMD）[5]，并在納米電子和光電子等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景[6-7]。單層過渡金屬硫化物是一種由三層原子構(gòu)成的“三明治”結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。基于此結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過改變硫族原子的一種，可構(gòu)建一種全新的雙面（Janus）材料[8-9]。Janus結(jié)構(gòu)將不同過渡金屬二硫族化物單層材料的性質(zhì)結(jié)合在一個(gè)單極材料中，眾所周知，二維材料的電子特性會(huì)隨其結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的破壞而發(fā)生改變。由于Janus結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的降低，其具有許多新的性質(zhì)，而這些新性質(zhì)在過渡金屬二硫族化合物中沒有發(fā)現(xiàn)[10-12]

2017年，Lu等13通過化學(xué)氣相沉積法合成了單層的MoSSe，上下層原子的不同導(dǎo)致對(duì)稱性受到破壞，產(chǎn)生了奇特的光電特性[14]。Zhou 等[15]研究了 SnXY（X ， Y=0 ，S，Se，Te）一系列雙面材料的電學(xué)性質(zhì)，并對(duì)其電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了調(diào)控。Nguyen等[6]通過ab-initio方法研究了雙軸應(yīng)變和電場(chǎng)作用下JanusSnSSe的電子和光學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其具有廣泛的吸收光譜以及通過應(yīng)變控制吸收強(qiáng)度的能力。然而，關(guān)于過渡金屬硫化物的雙面材料的熱輸運(yùn)特性研究目前仍然較少，因此有必要利用第一性原理計(jì)算方法來研究單層雙面材料的熱輸運(yùn)特性和熱電特性。

本文以單層雙面材料SnSSe為研究對(duì)象，構(gòu)建了晶體模型，研究了其聲子熱輸運(yùn)特性，同時(shí)分析了其電子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，并計(jì)算出SnSSe雙面材料的塞貝克系數(shù)、功率因子和ZT值，研究了其熱電特性。本研究將有助于后續(xù)對(duì)基于SnSSe雙面材料的熱電器件的設(shè)計(jì)，并為其他類型的雙面過渡金屬硫化物的熱輸運(yùn)及熱電特性研究提供借鑒。

1模型與方法

利用MaterialStudio軟件，將結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的單層SnS₂ 的上層S原子替換為Se原子，形成了上層Se原子層和下層S原子層夾著中間 Sn 原子層的“三明治\"結(jié)構(gòu)，其 5×5×1 超胞的側(cè)視圖和俯視圖分別如圖1（a）、（b）所示，圖1（b）中標(biāo)出了菱形原胞和矩形原胞的結(jié)構(gòu)。

圖1單層SnSSe的晶體結(jié)構(gòu)

Figure1 Crystal structure of monolayer SnSSe

利用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算軟件包VASP，計(jì)算過程中采用廣義梯度近似（GGA）中的PBE方法[17]。計(jì)算時(shí)先對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行收斂性測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為：平面波截?cái)嗄転?500eV，K 點(diǎn)網(wǎng)格密度為 5×5×1 ，能量和力的收斂精度分別為10^-5eV 和 。然后，對(duì)SnSSe進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以確保結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定存在且計(jì)算可按精度要求收斂，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的晶格常數(shù) a=b=3.78AA，c= 18.36AA ；同時(shí)，優(yōu)化后Sn—S和Sn—Se的鍵長(zhǎng)分別為 2.63AA 和 2.72AA ，這與前人研究結(jié)果[8]基本一致。為了消除層間范德華作用對(duì)單層SnSSe的影響，在 z 方向設(shè)置了 15AA 的真空層。

在計(jì)算出塞貝克系數(shù)和晶格熱導(dǎo)率后，若要計(jì)算單層SnSSe的ZT值，還需在形變勢(shì)理論的基礎(chǔ)上，利用VASP軟件包計(jì)算得到的形變勢(shì)和總能等參量來計(jì)算電子的弛豫時(shí)間，單層SnSSe的熱電性質(zhì)預(yù)測(cè)計(jì)算的技術(shù)路線示意圖如圖2所示。

2結(jié)果與討論

2.1聲子熱輸運(yùn)特性

2.1.1聲子譜計(jì)算分析利用Phonopy計(jì)算，得到單層SnSSe沿著高對(duì)稱路徑（ T-M-K-T） 的聲子色散曲線和聲子態(tài)密度，如圖3所示。

圖3單層SnSSe的聲子色散關(guān)系和聲子態(tài)密度 Figure 3Phonon dispersions and phonon densityof statesformonolayerSnSSe

單層SnSSe的原胞分別由 Sn 原子、S原子和Se原子組成，共有9個(gè)聲子支，其中有3個(gè)聲學(xué)支和6個(gè)光學(xué)支，聲學(xué)支的最高頻率為 147.4cm^-1 。單層SnSSe的聲學(xué)支和光學(xué)支聲子間沒有大范圍的耦合，且聲學(xué)支聲子所處的頻率區(qū)低。單層SnSSe的ZA聲子支在靠近 T 點(diǎn)的地方呈近似線性關(guān)系，這可能是由于單層SnSSe在 Z 方向上存在的兩層硫族原子層不一致，使得其結(jié)構(gòu)在 Z 方向的對(duì)稱性受到了破壞。

由圖3的聲子態(tài)密度分布曲線可知，在整個(gè)聲子譜的頻率范圍內(nèi)，大致可分為低頻區(qū)、中瀕區(qū)和高頻區(qū)，各個(gè)區(qū)內(nèi)的聲子主要貢獻(xiàn)者分別是Sn原子、Se原子和S原子。

考慮長(zhǎng)程庫(kù)侖作用和介電常數(shù)對(duì)光學(xué)聲子支的影響[9]，本文計(jì)算了單層SnSSe在 300K 時(shí)的波恩有效電荷在各個(gè)方向的大小，結(jié)果如表1所示。

表1單層SnSSe在 300K 時(shí)的波恩有效電荷Table1 Born effective charge ofmonolayer SnSSeat 300K

從表1可以看出，單層 SnSSe 在 X 和 Y 方向上的波恩有效電荷相等，說明其在層內(nèi)存在各向同性；而且 X 和 Y 方向上的波恩有效電荷比 Z 方向的大很多，這合理解釋了單層SnSSe的二維層狀特性，并進(jìn)一步給出了此類具有二維層狀結(jié)構(gòu)的層內(nèi)熱導(dǎo)率大于層間熱導(dǎo)率的原因。

介電常數(shù)的電子貢獻(xiàn)和離子貢獻(xiàn)大小可通過介電函數(shù)得到，結(jié)果如圖4所示。根據(jù)計(jì)算，得到介電常數(shù)的離子貢獻(xiàn)部分為3.73，電子貢獻(xiàn)部分為4.99，這說明了單層SnSSe在高對(duì)稱點(diǎn)M和 K 出現(xiàn)一定程度LO/TO劈裂現(xiàn)象。

圖4單層SnSSe在 300K 時(shí)的介電函數(shù)

2.1.2聲子群速度和聲子壽命為進(jìn)一步研究各聲子支對(duì)聲子的熱輸運(yùn)性質(zhì)的影響，研究了聲子的群速度和聲子弛豫時(shí)間隨頻率的變化情況，其結(jié)果分別如圖5和圖6所示。其中，ZA、TA、LA分別表示縱向聲子支、橫向聲子支、面外聲子支，otheropti-cal表示其他聲學(xué)模式。

從圖5可以看出，單層SnSSe的聲學(xué)支聲子的群速度在低瀕區(qū)普遍大于光學(xué)支聲子的群速度。

圖5單層SnSSe的聲子群速度在 300K 時(shí)隨頻率的變化 Figure 5Phonon group velocity at as function of the frequency in monolayer SnSSe

圖6展示了單層SnSSe各個(gè)聲子支的聲子弛豫時(shí)間 （τ） 隨頻率的變化情況，從圖6可以看出，聲學(xué)支聲子在低頻區(qū)的弛豫時(shí)間普遍比光學(xué)支大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，證明聲學(xué)支對(duì)單層SnSSe的熱輸運(yùn)性質(zhì)的影響比光學(xué)支大。

圖6單層SnSSe的聲子弛豫時(shí)間隨頻率的變化 Figure 6 Phonon relaxing time at 300K as function of the frequency in monolayer SnSSe

2.1.3晶格熱導(dǎo)率利用ShengBTE軟件計(jì)算了單層SnSSe的晶格熱導(dǎo)率，結(jié)果如圖7所示。從圖7可以看出，溫度在 300K 時(shí)，單層SnSSe的晶格熱導(dǎo)率為 23.6W/（Ωm?K） 。

對(duì)單層 SnSSe 的累積晶格熱導(dǎo)率隨聲子平均自由程（MFP）和頻率的變化情況進(jìn)行了分析，其結(jié)果分別如圖8（a）和（b）所示。

從圖8（a）可以看出，單層 SnSSe 的累積晶格熱導(dǎo)率隨聲子平均自由程增大趨于一個(gè)定值，計(jì)算得到 300K.450K 和 600K 時(shí)的臨界聲子平均自由程分別為 9591.23nm、5868.47nm 和 4 345. 18nm 。當(dāng)單層SnSSe材料的特征尺寸遠(yuǎn)小于這些臨界聲子平均自由程時(shí)，其聲子可以高效傳播，很少遇到阻礙。此時(shí)可以通過調(diào)節(jié)納米結(jié)構(gòu)來有效調(diào)控其晶格熱導(dǎo)率。

圖7單層SnSSe的熱導(dǎo)率隨溫度變化情況 Figure 7 The lattice thermal conductivities as a function of temperature for monolayer SnSSe

圖8單層SnSSe累積晶格熱導(dǎo)率隨MFP和頻率的變化 Figure 8 Cumulative lattice thermal conductivity as a function of mean free path and frequency in monolayer SnSSe

從圖8（b）可以看出，單層SnSSe的累積晶格熱導(dǎo)率在低頻區(qū)變化比較激烈，這進(jìn)一步說明單層SnSSe的低頻聲子支對(duì)其晶格熱導(dǎo)率的影響占主導(dǎo)地位。

2.2電子熱輸運(yùn)特性

2.2.1電子能帶結(jié)構(gòu)及其態(tài)密度在幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化完成后，利用VASP基于GGA泛函，可以計(jì)算出單層SnSSe的電子能帶結(jié)構(gòu)和電子態(tài)密度，計(jì)算結(jié)果如圖9所示，其中： E-E_f 為電子能量； E_g 為禁帶寬度；TODS為總密度態(tài)。

圖9基于GGA泛函計(jì)算得到單層SnSSe的能帶結(jié)構(gòu)和電子態(tài)密度

Figure 9Calculated energy band structure and electric densityofstatesbasedon GGAfunctionalsfor monolayerSnSSe

從圖9可以看出，價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底分別位于 T 點(diǎn)和M點(diǎn)，間接能帶間隙大小為 ，與文獻(xiàn)[20]采用GGA泛函計(jì)算得到的帶隙大小相同，說明單層SnSSe是間接帶隙半導(dǎo)體。從圖9還可以看出，在靠近費(fèi)來能級(jí)附近的能帶較窄，說明其電子局域化程度不高。從電子態(tài)密度的分布也可看出，在費(fèi)米能級(jí)附近的電子態(tài)密度的各個(gè)峰值變化不是很劇烈，這也進(jìn)一步說明其電子局域化程度并不嚴(yán)重。

現(xiàn)有關(guān)于二維過渡金屬硫化物的熱電性質(zhì)的研究[21-22]表明，僅使用GGA泛函計(jì)算得到的帶隙會(huì)偏小，使計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果[23]相差較遠(yuǎn)。此前，Guo 等[20]在計(jì)算單層SnSSe的電子能帶結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)電子的自旋軌道耦合對(duì)能帶的影響進(jìn)行了分析，對(duì)比了僅用GGA泛函和采用考慮自旋軌道耦合的GGA+SOC 所得到的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩者得到的能帶圖差異不大。因此，本文工作基于 GGA+HSE06 泛函來研究單層SnSSe的電子能帶結(jié)構(gòu)，其計(jì)算結(jié)果如圖10所示。根據(jù)圖10計(jì)算得到的間接帶隙為1.59eV ，大于基于 GGA⁺SOC 計(jì)算得到的間接帶隙的值 ），進(jìn)一步驗(yàn)證了雜化泛函對(duì)單層SnSSe的熱電輸運(yùn)性質(zhì)的影響。對(duì)比兩種泛函計(jì)算得到的電子能帶結(jié)果，發(fā)現(xiàn)除了帶隙的大小不同外，

各能帶的形狀均類似。

根據(jù)各元素的電子態(tài)密度分布可以看出，硫族原子（S原子和Se原子）的電子態(tài)密度幾乎一致；但是只用GGA泛函計(jì)算得到的電子態(tài)密度，其價(jià)帶所對(duì)應(yīng)的態(tài)密度有多個(gè)尖銳的峰值，而對(duì)應(yīng)用 GGA+ HSE06雜化泛函得到價(jià)帶的電子能帶態(tài)密度的峰值更加平緩，這對(duì)于其電子性質(zhì)來說更有利。因此，本文選用 GGA+HSE06 雜化泛函來繼續(xù)研究單層SnSSe的電子輸運(yùn)性質(zhì)。

2.2.2電子輸運(yùn)系數(shù)目前關(guān)于材料的電子輸運(yùn)性質(zhì)的研究，主要工作是計(jì)算材料的電子熱導(dǎo)率κ_e 、電導(dǎo)率 σ 和塞貝克系數(shù) s 。根據(jù)電子玻爾茲曼方程和形變勢(shì)理論，基于 GGA+HSE06 雜化泛函，計(jì)算了單層SnSSe的電子輸運(yùn)系數(shù)。圖11展示了300K.500K 和 700K 時(shí)的電子輸運(yùn)系數(shù)隨載流子濃度 （C） 的變化情況。

圖10單層SnSSe的能帶結(jié)構(gòu)和電子態(tài)密度 Figure1oEnergyband structure and electric densityof statesformonolayer SnSSe

圖11中，所有的電子輸運(yùn)系數(shù)均隨溫度升高而增大，這是由于溫度升高使得載流子本身運(yùn)動(dòng)加劇，從而使載流子的輸運(yùn)作用增強(qiáng)。就單層SnSSe的電導(dǎo)率而言，其空穴載流子所對(duì)應(yīng)的p型電導(dǎo)率和電子載流子所對(duì)應(yīng)的n型電導(dǎo)率隨載流子濃度變化的趨勢(shì)相同，但后者比前者大一個(gè)數(shù)量級(jí)。而兩種載流子所對(duì)應(yīng)的塞貝克系數(shù)的絕對(duì)值項(xiàng)，隨載流子濃度變化的趨勢(shì)也相同，這兩者的絕對(duì)值相差不大，n型的塞貝克系數(shù)稍大一些。

在不同溫度下，單層SnSSe的最大功率因子及其所匹配的載流子濃度，都隨著溫度升高而增大；而在相同溫度下， n 型的最大功率因子普遍大于p型的功率因子，這主要是受塞貝克系數(shù)的影響。在研究的載流子濃度范圍內(nèi)，功率因子只存在一個(gè)峰值。

為了進(jìn)一步對(duì)比分析兩種泛函對(duì)計(jì)算電子輸運(yùn)系數(shù)的影響，計(jì)算了 300K 時(shí)基于GGA泛函下單層SnSSe的電子輸運(yùn)系數(shù)，對(duì)比結(jié)果如圖12所示。

從圖12可以看出，兩種泛函計(jì)算得到的電導(dǎo)率和塞貝克系數(shù)在數(shù)值上差別不大，但是基于GGA泛函計(jì)算得到p型功率因子在考慮的載流子濃度范圍內(nèi)出現(xiàn)了較大波動(dòng)，這不利于其后續(xù)計(jì)算，因此本文后續(xù)計(jì)算采用的是泛函是 GGA+HSE06 雜化泛函。2.2.3電子弛豫時(shí)間計(jì)算計(jì)算電子弛豫時(shí)間是基于有效質(zhì)量近似和形變勢(shì)理論進(jìn)行的[24]。在計(jì)算過程中，不僅需要考慮各種載流子復(fù)雜的散射過程中所存在的散射機(jī)制，還要考慮晶格的形變對(duì)載流子弛豫時(shí)間的影響。

為了進(jìn)一步研究不同應(yīng)變對(duì)單層SnSSe的電子能帶的影響，本文計(jì)算了不同應(yīng)變下的電子能帶結(jié)構(gòu)變化，結(jié)果如圖13所示，觀察發(fā)現(xiàn)其帶隙發(fā)生了一定變化，無論是拉伸還是壓縮，單層SnSSe的帶隙都隨應(yīng)變范圍的增大而減小，這說明在其可以承受的應(yīng)變范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)卦龃髴?yīng)變，有利于其電子輸運(yùn)。

圖12單層 SnSSe在 300K 時(shí)使用GGA泛函和 GGA+HSE06 雜化泛函的電子輸運(yùn)系數(shù) Figure12 Calculated electron transport coefficient at 300K based G（ σ_yA+HSE06 functionals for monolayer SnSSe

彈性模量和形變勢(shì)常數(shù)，需要對(duì)施加應(yīng)變后體系的能量和形變進(jìn)行不同擬合得到[25]。在求得各個(gè)參量后，就能計(jì)算出電子的弛豫時(shí)間，最終計(jì)算可得到單層SnSSe在平衡狀態(tài)下的載流子在 X 和 Y 兩個(gè)方向的有效質(zhì)量、彈性模量、形變勢(shì)常數(shù)和電子的平均弛豫時(shí)間，計(jì)算結(jié)果如表2所示。對(duì)不同方向的弛豫時(shí)間取平均值后，可得電子與空穴的平均弛豫時(shí)間分別為 32.6×10^-15 s和 117.56×10^-15 s。

利用形變勢(shì)理論計(jì)算電子的弛豫時(shí)間時(shí)，施加應(yīng)變需要滿足晶體的晶胞為矩形晶胞，而單層SnSSe 的原胞形狀為菱形。因此，還需對(duì)原胞進(jìn)行切根號(hào)表面的操作，進(jìn)而可以得到矩形超胞，其具體形狀如圖1（b）所示，矩形的長(zhǎng)邊和短邊的方向分別代表了Y和 X 方向，計(jì)算的晶胞也由原來的三個(gè)原子的菱形原胞，變成了6個(gè)原子的矩形超胞，相應(yīng)地也增加了一定的計(jì)算量。

圖13單層SnSSe在不同應(yīng)變下的能帶結(jié)構(gòu)

Figure13Energyband structure ofmonolayer SnSSe in different strains

2.3 熱電優(yōu)值

在完成電子輸運(yùn)系數(shù)和電子弛豫時(shí)間的計(jì)算后，結(jié)合前文計(jì)算得到的單層 SnSSe 的晶格熱導(dǎo)率，由熱電優(yōu)值定義式（1）即可計(jì)算其 ZT 值，即

圖14給出了單層 SnSSe 在溫度為 300K.500K 和 700K 時(shí)的 ZT 值與載流子濃度之間的關(guān)系。

從圖14可以看出，單層SnSSe在室溫（ 300K? 時(shí)的n型摻雜系統(tǒng)和p型摻雜系統(tǒng)的最佳ZT值分別為0.44和0.83，這比單層二硫化鉬在 500K 時(shí)的ZT值0.11更大，說明單層 SnSSe 比單層 MoS₂ 更適合熱電材料；溫度為 700K 時(shí)，對(duì)應(yīng) n 型摻雜系統(tǒng)和p型摻雜系統(tǒng)的ZT值分別為1.18和1.66。當(dāng)溫度一定時(shí)，單層SnSSe的p型摻雜系統(tǒng)的最佳ZT值比n型摻雜系統(tǒng)的最佳ZT值大，這說明對(duì)于單層SnSSe材料，p型摻雜更適合增強(qiáng)其熱電性能。

相對(duì)于其他TMDCs，由于在700K時(shí)單層

SnSSe具有較低的晶格熱導(dǎo)率 （10.03W/（m?K）） 和較大功率因子，使其 p 型摻雜系統(tǒng) ZT 值達(dá)到1.66;而體相 SnX₂ 在相同溫度下的層內(nèi)晶格熱導(dǎo)率約為0.67和0.55，對(duì)應(yīng)最優(yōu)ZT值約為0.8和0.7。在相同溫度下，與體相 SnX₂ 相比，單層SnSSe的熱導(dǎo)率更大并且具有更高的ZT值，說明單層 SnSSe 具有更好的熱電性能，同時(shí)也說明構(gòu)建雙面材料能夠有效地提升其電子輸運(yùn)特性。

根據(jù)本文計(jì)算得到的施加應(yīng)變后的帶隙變化趨勢(shì)，可以判斷單層SnSSe的晶格產(chǎn)生變形后，會(huì)對(duì)其熱電性能造成較大影響，因此施加應(yīng)變也將成為一種調(diào)節(jié)二維過渡金屬硫化物的熱電性質(zhì)的手段，且可以推廣到其他的二維層狀材料。

表2 300K 時(shí)單層SnSSe在 X 和 Y 方向的計(jì)算結(jié)果

Table2 Calculated resultsof monolayer SnSSe along X and Y direction at 300K

圖14單層SnSSe在不同溫度下的ZT值隨載流子濃度的變化

Figure 14 Energy band structure and electric density of statesformonolayer SnSSe

3結(jié)論

本文采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法，利用玻爾茲曼理論深人研究了單層SnSSe的熱輸運(yùn)特性及熱電特性，研究結(jié)果如下。

1）研究了單層SnSSe的聲子散射機(jī)制，得到單層SnSSe在 300K 時(shí)晶格熱導(dǎo)率為 23.6W/（m?K） 且隨溫度升高而降低；同時(shí)發(fā)現(xiàn)單層SnSSe的低頻聲子支對(duì)其晶格熱導(dǎo)率的影響占主導(dǎo)地位。

2）基于 GGA+HSE06 研究了單層SnSSe電子輸運(yùn)性質(zhì)，計(jì)算得到了其電子能帶結(jié)構(gòu)（帶隙為1.59eV ）和電子輸運(yùn)系數(shù)，得到 700K 時(shí)單層SnSSe在p型摻雜下的最優(yōu)ZT值為1.66。

3）通過計(jì)算單層SnSSe的弛豫時(shí)間，發(fā)現(xiàn)當(dāng)單層 SnSSe 受到應(yīng)變時(shí)，其帶隙會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，因此提出可以通過施加應(yīng)變來調(diào)控單層SnSSe的熱電性能，為基于單層SnSSe的熱電器件設(shè)計(jì)提供理論借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]ARES P，NOVOSELOV K S. Recent advances in graphene and other 2D materials[J]. Nano materials science，2022，4（1）：3-9.

[2] LIU H，NEAL AT，ZHU Z，et al. Phosphorene：an unexplored 2D semiconductor with a high hole mobility[J]. ACS nano，2014，8（4）：4033-4041.

[3] LALMI B，OUGHADDOU H，ENRIQUEZ H，et al. Epitaxial growth of a silicene sheet[J].2010，97（22）： 223109.

[4] FEI RX，LI WB，LIJ，et al.Giant piezoelectricity of monolayer group IV monochalcogenides： SnSe， SnS， GeSe，and GeS[J]. 2015，107（17）：173104.

[5] WANG Q H，KALANTAR-ZADEH K，KIS A，et al. Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides[J]. Nature nanotechnology， 2012，7（11）：699-712.

[6] LATEDJ，LIUB，LUOJJ，et al.GaS and GaSeultrathinlayer transistors[J].Advanced materials，2O12，24 （26）：3549-3554.

[7] ZHOU X，HU X Z，ZHOU S S，et al. Tunneling diode based on WSe ² /SnS ² heterostructure incorporating high detectivity and responsivity[J]. Advanced materials， 2018，30（7） ： 1703286.

[8] GUO S D. Phonon transport in Janus monolayer MoSSe： afirst-principles study[J].Physical chemistry chemical physics，2018，20（10）：7236-7242.

[9] TRIVEDI D B，TURGUT G，QIN Y，et al. Roomtemperature synthesis of 2D Janus crystals and their heterostructures[J].Advanced materials，2020，32（50）： 2006320.

[10]SOARESD M，MUKHERJEE S，SINGHG. TMDs beyond MoS₂ for electrochemical energy storage[J].Chemistry—a European journal，2020，26（29）：6320-6341.

[11]GUO S D，DONG J. Biaxial strain tuned electronic structures and power factor in Janus transition metal dichalchogenide monolayers[J]. Semiconductor science and technology，2018，33（8）：085003.

[12］SUNYJ，SHUAI ZG，WANG D.Janus monolayer of WSeTe，a new structural phase transition material driven by electrostatic gating[J].Nanoscale，2018，10（46）： 21629-21633.

[13]LU AY，ZHU HY，XIAO J，et al. Janus monolayers of transition metal dichalcogenides[J]. Nature nanotechnology，2017，12（8）：744-749.

[14]MAJJ，ZHENGJJ，ZHUXL，et al.First-principles calculations of thermal transport properties in MoS ² / MoSe 2 bilayer heterostructure［J]. Physical chemistry chemical physics，2019，21（20）：10442-10448.

[15]ZHOU JJ，MENG L，HEJJ，et al.Band structures transformation in two-faced Janus monolayer snXY（X） ， Y=O，S，Se，and Te）[J].Journal of electronic materials，2021，50（4）：2504-2509.

[16]NGUYEN H T T，TUAN V V，NGUYEN C V，et al. Electronic and optical properties of a Janus SnSSe monolayer：effects of strain and electric field[J].Physical chemistry chemical physics，2020，22（20）：11637-11643.

[17]ARIF H，TAHIR M B，SAGIR M，et al. Efect of potassiumon the structural，electronic，and optical properties of CsSrF ³ fluro perovskite：first-principles computation withGGA-PBE[J].Optik，2022，259：168741.

[18]LIU G，WANG H，GAO ZB，et al. Comparative investigation of the thermal transport properties of Janus SnSSe and SnS₂ monolayers[J].Physical chemistry chemical physics，2020，22（29）：16796-16803.

[19]QIN G Z，QIN ZZ，F(xiàn)ANG W Z，et al. Diverse anisotropy of phonon transport in two-dimensional group IV-VI compounds：a comparative study[J]. Nanoscale，2016， 8（21） ： 11306-11319.

[20]GUOSD，GUOXS，HANRY，etal.PredictedJanus SnSSe monolayer：a comprehensive first-principles study [J]．Physical chemistrychemical physics，2019，21 （44）：24620-24628.

[21]PATEL A，SINGH D，SONVANE Y，et al. High thermoelectric performance in two-dimensional Janus monolayer material WS- X （ X= Se and Te）[J]. ACS applied materialsamp;interfaces，2020，12（41）：46212-46219.

[22]SUNBZ，MAZJ，HEC，etal.Anisotropic thermoelectric properties of layered compounds in SnX₂（X=S ，Se）： a promising thermoelectric material[J]. Physical chemistrychemical physics，2015，17（44）：29844-29853.

[23]CHOWDHURY T，SADLER EC，KEMPA TJ. Progress and prospects in transition-metal dichalcogenide research beyond 2D[J]．Chemical reviews，2020，120（22）： 12563-12591.

[24]LIUJ，JIANGQY，ZHANG SD，et al.Carrier mobility and relaxation time in BiCuSeO[J]．Physics lettrs A， 2019，383（34）：125990.

[25]CHANG H，IN E，KONG KJ，et al. First-principles studies of SnS ² nanotubes：a potential semiconductor nanowire[J]. The journal of physical chemistry B，2005， 109（1）： 30-32.