초록
2차원 화합물 반도체인 Metal monochalcogenides (MMC)는 원자 4층으로 이루어진 tetralayer (TL)가 층상으로 쌓여진 구조이다. 서로 이웃한 tetralayer들이 쌓이는 방법에 따라 4가지의 stacking sequence를(${\beta}$, ${\varepsilon}$, ${\gamma}$, ${\delta}$) 고려할 수 있으며 물질에 따라 상대적인 안정성이 달라진다. GaS는 ${\beta}-type$이 가장 안정하다고 알려져 있다. 이 연구에서는 GaS의 층수를 4층까지 쌓으며, ${\beta}$와 ${\varepsilon}$의 stacking sequence의 모든 경우를 다루어 van der Waals interaction을 고려한 LCAO-DFT 제일원리 계산을 수행하였다. 그 결과를 원자구조의 변화, 에너지 안정성, 전자구조의 변화로 나누어 분석하였다. TL 층이 많을수록 TL의 thickness가 감소하고 더 높은 에너지 안정성을 나타냈다. 또한 stacking sequence를 고려하였을 때 ${\varepsilon}$ stacking을 한 결과가 더 안정한 에너지가 나왔다. 이후 ${\varepsilon}$ stacking을 하였을때의 전자구조 변화를 energy band와 projected density of states를 이용해 관찰하였다.