基于截断库仑相互作用及小q极限的二维范德华异质结构的激子与热电特性
材料科学
2025-06-25 v2
摘要
我们应用基于截断库仑相互作用并加入小q极限的GW计算方法，对2D范德华异质结构进行计算，并使用Kane色散模型确定准确的带隙边缘。所有初步计算均使用gpaw软件包完成。我们的发现表明，将相同或不同类型的原子以真空间隔层进行堆叠，对能带对齐、空穴和电子有效质量、激子结合能、热电特性、热电子密度以及电子能带隙都有巨大的影响。因此，相同类型的层相互作用将约束为直接带隙，而不同类型则允许间接带隙，导致间接激子具有更大的结合能，因为这种带约束效应。此外，最高配置的异质结构促进热电子通过形成未占据态来松弛。这导致热电子密度在未占据态中分布，降低了其对温度的敏感性；也就是说，热电子-空穴配对的热衰减延长了。和由于其低热导率、产生更高态密度和空态的能力、改进的光学带隙以及类似实验光致发光光谱的多个激发峰，在各种可能的配置中表现出更好的Seebeck系数。
引用
@article{arxiv.2405.10755,
title = {Van der Waals heterostructure configuration effect on exciton and thermoelectric characteristics},
author = {Eyasu Tadesse Muda and Tewodros Eyob Ada and Kenate Nemera Nigussa and Cecil N. M. Ouma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10755},
year = {2025}
}