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双轴应变对g-ZnO/WS2异质结电子结构及光学性质影响的第一性原理计算
文献摘要:
单层g-ZnO由于吸收光谱宽而受到研究者关注,但载流子复合是单层g-ZnO作为光催化剂无法避免的问题,如何降低电子空穴对复合率,提高单层g-ZnO对可见光利用率成为值得研究的问题,搭建异质结并对其进行双轴应变是一种可行的办法.本文采用第一性原理方法,研究双轴应变对g-ZnO/WS2异质结电子结构及光学性质的调控规律.结果表明:g-ZnO/WS2异质结禁带宽度为1.646 eV,由于异质结体系内部产生内置电场,降低了其光生载流子的复合率,同时异质结光吸收带边拓展至可见光区域.对异质结实施应变后,除压缩应变(-2.5%)体系外,其余应变体系吸收带边均出现红移现象,并且红移程度和对电荷的束缚能力均随着应变的增加而增强.相比于未实施应变的体系,应变体系对光生电子载流子的阻碍作用更强,其光催化能力得到更大提高.以上结果说明搭建g-ZnO/WS2异质结并对其进行双轴应变对异质结的电子结构及光学性质具有显著的调控作用,使其在窄禁带及红外、可见光半导体器件和光催化材料等领域具有应用价值.
文献关键词:
单层g-ZnO;单层WS2;异质结;光学性质;电子空穴对复合;光催化;第一性原理
中图分类号:
作者姓名:
潘多桥;庞国旺;刘晨曦;史蕾倩;张丽丽;雷博程;赵旭才;黄以能
作者机构:
伊犁师范大学物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁 835000;南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京 210093
文献出处:
引用格式:
[1]潘多桥;庞国旺;刘晨曦;史蕾倩;张丽丽;雷博程;赵旭才;黄以能-.双轴应变对g-ZnO/WS2异质结电子结构及光学性质影响的第一性原理计算)[J].人工晶体学报,2022(07):1202-1211,1226
A类:
B类:
双轴应变,ZnO,WS2,异质结,电子结构,光学性质,第一性原理计算,吸收光谱,谱宽,载流子复合,光催化剂,避免的问题,电子空穴对复合,可见光,光利用率,第一性原理方法,调控规律,禁带宽度,eV,结体,内置,光生载流子,光吸收,结实,压缩应变,变体,红移,电荷,束缚能,光生电子,电子载流子,光催化能力,半导体器件,光催化材料
AB值:
0.300635
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