单层Janus材料GaInSe2的电子结构第一原理计算

摘要：

按照第一原理赝势平面波方法研究具有稳定间接带隙的单层Janus二维半导体GaInSe2的电子结构,探讨构建Janus结构的单层GaSe和InSe与GaInSe2的结构和电子性质之间的内禀关系.原子结构和声子色散谱的计算结果证明单层GaInSe2与GaSe和InSe有着相似的六边形几何构型,具有动态稳定的Janus结构.电子能带结构表明GaInSe2与其二元类似物GaSe和InSe都是间接带隙半导体,GaSe和InSe之间的应变和功函数决定了单层GaInSe2电子结构的基本特征.当原子层平面方向上的应变小于临界值时,单层GaInSe2可转化为直接带隙半导体.因此,在应变小于临界应变的力学条件下,单层GaInSe2可用作二维或表面光电材料.此外,通过调节层平面方向上的应变,可以有效地控制GaInSe2能带的带边特性和带隙宽度,这对于场效应晶体管的潜在应用具有重要意义.

关键词：Janus二维结构、电子结构、第一原理计算、光电子材料

所属期刊栏目：48

分类号：TM911

资助基金：中国博士后科学基金面上资助二等资助2013M531058;国家自然科学基金51607048

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：507-513