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基于第一性原理 $GW$ 的酞菁-过渡金属硫族化物界面准粒子电子结构

材料科学 2021-12-13 v1

摘要

单层过渡金属硫族化物(TMDs)与(金属)酞菁分子形成的界面在能源应用中颇具前景,并为研究一般意义上的混合维度分子-半导体异质结构提供了平台。准确表征这些界面处的 frontier 能级对齐,是基本理解两个光吸收体之间电荷转移动力学的关键。在此,我们采用第一性原理衬底屏蔽 GWGW 方法来定量表征一系列界面的准粒子电子结构:吸附于单层 MX2_2(M=Mo, W;X=S, Se)的金属游离酞菁(H2_2Pc),以及吸附于 MoX2_2(X=S, Se)的锌酞菁(ZnPc)。此外,我们利用介电嵌入 GWGW 方法揭示了常用 α\alpha-石英(SiO2_2)衬底对 H2_2Pc:MoS2_2 界面的介电屏蔽效应。我们的计算提供了这些界面的首组 GWGW 结果,给出了一系列类似体系中的结构-性质关系,并为未来的实验与理论研究提供了基准。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.13044,
  title  = {Quasiparticle electronic structure of phthalocyanine:TMD interfaces from first-principles $GW$},
  author = {Olugbenga Adeniran and Zhen-Fei Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13044},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages, 4 figures