GaS-Ca(OH)$_2$ 双层异质结构的光学性质
材料科学
2016-03-23 v1
摘要
寻找新型原子级薄异质结构并理解其特性对于开发更好的纳米级光电子器件至关重要。在本研究中，我们利用第一性原理计算研究了 GaS-Ca(OH) 异质结构的电子和光学性质。与孤立组成层相比，GaS-Ca(OH) 异质结构的带隙显著减小。我们的计算表明，GaS-Ca(OH) 异质结构是一种 II 型异质结，可用于分离光生载流子，其中电子局域在 GaS 中，空穴在 Ca(OH) 层中。这导致空间间接激子，由于其长寿命，对太阳能和光电子应用很重要。通过在单次 GW 计算 (GW) 之上求解 Bethe-Salpeter 方程，获得了组成单层和异质结构的介电函数和光学振子强度。GaS 单层光学跃迁的振子强度比 Ca(OH) 单层大一个数量级。我们还发现，尽管电子结构相当相似，但该异质结构不同堆叠类型的计算光学光谱显示出差异。这一预测可用于确定超薄异质结构的堆叠类型。
引用
@article{arxiv.1601.06401,
title = {Optical Properties of GaS-Ca(OH)$_2$ bilayer heterostructure},
author = {E. Torun and H. Sahin and F. M. Peeters},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06401},
year = {2016}
}