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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

危阳 马新国 祝林 贺华 黄楚云

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

危阳, 马新国, 祝林, 贺华, 黄楚云
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  • 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.
      通信作者: 马新国, maxg2013@sohu.com;chuyunh@163.com ; 黄楚云, maxg2013@sohu.com;chuyunh@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51472081)、湖北工业大学高层次人才启动基金(批准号:GCRC13014)、绿色工业引领计划(批准号:YXQN2016005)和湖北省协同创新中心开放基金(批准号:HBSKFZD2015004)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-15
  • 修回日期:  2017-01-21
  • 刊出日期:  2017-04-05

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

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51472081)、湖北工业大学高层次人才启动基金(批准号:GCRC13014)、绿色工业引领计划(批准号:YXQN2016005)和湖北省协同创新中心开放基金(批准号:HBSKFZD2015004)资助的课题.

摘要: 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.

English Abstract

参考文献 (46)

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