二硫化钼/石墨烯异质结的界面结合作用及其对带边电位影响的理论研究

发布时间：2021-08-23 22:38

　　采用基于色散修正的平面波超软赝势方法研究了二硫化钼/石墨烯异质结的界面结合作用及其对电荷分布和带边电位的影响.研究表明二硫化钼与石墨烯之间可以形成范德瓦耳斯力结合的稳定堆叠结构.通过能带结构计算,发现二硫化钼与石墨烯的耦合导致二硫化钼成为n型半导体,石墨烯转变成小带隙的p型体系.并通过电子密度差分图证实了界面内二硫化钼附近聚集负电荷,石墨烯附近聚集正电荷,界面内形成的内建电场可以抑制光生电子-空穴对的复合.石墨烯的引入可以调制二硫化钼的能带,使其导带底上移至-0.31 eV,提高了光生电子还原能力,有利于光催化还原反应. 

【文章来源】：物理学报. 2017,66(08)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

图１?（网刊彩色）两种单层二硫化钼／石墨烯异质结匹配??模型的顶视图（ａ）单层二硫化钼３?Ｘ?３超胞与石墨烯??

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型Ａ的单位韁型Ａ为例，计算了异质结的能帯结构和态密度．??面积界面形成能（结合能）仅为Ｌ３２３?ｅＶ／ｎｍ２，在典?＿４为体相二硫化钼、单层二硫化钼、石墨烯以及二??型范德瓦耳斯结合能数值（１Ｊ５?—?２．１?ｅＶ／ｒｎｎ２）范围?硫化钼／石墨烯异质结的能带豬构．可以：看ＡＭ本相??＿?＿??＾?〇－Ｎ?：－－－－－：?＾?：?；?＾?＝?１６０ｅＶ??纖??Ｇ?Ｆ?Ｑ?Ｇ?Ｇ?Ｆ?Ｑ?Ｇ??：聞：關??……魏……Ｉ。：……於??Ｇ?Ｆ?Ｑ?Ｇ?Ｇ?ｐ?Ｑ?Ｇ??图４?（网刊彩色）体相二硫化钼（ａ）、单层二硫化钼（ｂ）、石墨烯（ｃ）及二硫化钼／石墨烯异质结（ｄ）的能带结构图??Ｆｉｇ．?４．?（ｃｏｌｏｒ?ｏｎｌｉｎｅ）?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｂａｎｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?（ａ）?Ｍ０Ｓ２?ｂｕｌｋ，?（ｂ）?Ｍ０Ｓ２?ｍｏｎｏｌａｙｅｒ，?（ｃ）?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ａｎｄ??（ｄ）?Ｍ０Ｓ２／ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．?Ｔｈｅ?Ｆｅｒｍｉ?ｌｅｖｅｌｓ?ａｒｅ?ｓｅｔ?ｔｏ?ｚｅｒｏ?ａｎｄ?ｍａｒｋｅｄ?ｂｙ?ｒｅｄ?ｄｏｔｔｅｄ?ｌｉｎｅｓ．??０８７１０１－４??

【参考文献】：
期刊论文
[1]应变对单层二硫化钼能带影响的第一性原理研究[J]. 吴木生,徐波,刘刚,欧阳楚英.  物理学报. 2012(22)



本文编号：3358719