二维GeSe光电性质的第一性原理计算

摘要：

GeSe作为二维材料的新成员,近年来引起了人们的广泛关注.文章采用第一性原理方法,选取PBE泛函和HSE06杂化泛函,研究了二维GeSe材料的电子结构和光学性质.结果表明:二维GeSe是带隙为1.56 eV的间接带隙半导体,价带顶和导带底分别位于Γ-Y方向和Γ-X方向,价带主要由Ge-4p和Se-4p杂化而成,且价带顶边缘附近出现Ge-4s态,这对二维GeSe的电子结构有重要影响;从能带结构和态密度出发,系统研究了二维GeSe的折射、消光和吸收等光学性质;介电函数虚部的第一个峰值出现在2.15 eV,对应电子从第一个价带到第一个导带的跃迁,主要是电子从Ge-s、Se-pz态到Ge-px、py、pz态的跃迁.沿zigzag方向和armchair方向的静态介电常数分别为7.56和7.00.二维GeSe的吸收边缘在1200 nm左右,对可见光波有很强的吸收且具有较强的光偏振敏感性.研究结果表明GeSe在光学和光电子等领域极具应用潜力.

关键词：二维GeSe;电子结构;光学性质;第一性原理

所属期刊栏目：36

分类号：TB303;TB34(工程材料学)

资助基金：四川省教育厅科研项目"高效SnSe基热电材料的多晶制备、性能及应用研究";乐山市科技局科技计划项目"新型热电材料SnSe的多晶制备与性能研究";"掺杂提高n型GeSe热电性能";乐山师范学院科研项目"硒化锗的掺杂调控及热电性能研究";"硫族热电材料的可控制备与性能研究"

在线出版日期：2021-09-29（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：1-6,19