Mg(OH)2-WS2异双层：电场可调带隙交叉
介观与纳米尺度物理
2016-11-09 v1
摘要
氢氧化镁(Mg(OH)2)在其块体形式中具有层状似水镁石结构，且最近作为二维单层材料的新成员被分离出来。我们通过第一性原理计算研究了Mg(OH)2和WS2单层晶体及其可能的异双层结构的电子和光学性质。发现Mg(OH)2和WS2两种单层均为直接带隙半导体，并且这两个单层形成了典型的范德瓦尔斯异质结构，具有弱层间相互作用和II型能带排列，其交错带隙在空间上分离电子和空穴。我们还表明，面外电场诱导了从交错型到跨越型异质结的转变。此外，通过在单步G0W0计算之上求解Bethe-Salpeter方程，我们显示该异质结构的层内激子的振子强度比层间激子的振子强度大一个数量级。由于交错界面带隙和电场可调的能带结构，Mg(OH)2-WS2异双层可成为纳米尺度各种光电子器件应用的重要候选者。
引用
@article{arxiv.1603.05391,
title = {Mg(OH)2 -WS2 Heterobilayer: Electric Field Tunable Bandgap Crossover},
author = {M. Yagmurcukardes and E. Torun and R. T. Senger and F. M. Peeters and H. Sahin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.05391},
year = {2016}
}