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(Cu,N)共掺杂TiO2/MoS2异质结的电子和光学性能:杂化泛函HSE06

王冠仕 林彦明 赵亚丽 姜振益 张晓东

(Cu,N)共掺杂TiO2/MoS2异质结的电子和光学性能:杂化泛函HSE06

王冠仕, 林彦明, 赵亚丽, 姜振益, 张晓东
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  • 在密度泛函理论的基础上,系统地研究了Cu/N(共)掺杂的TiO2/MoS2异质结体系的几何结构、电子结构和光学性质.计算发现,TiO2/MoS2异质结的带隙相比于纯的TiO2(101)表面明显变小,Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2异质结体系的禁带宽度也明显地减小,这导致光子激发能量的降低和光吸收能力的提高.通过计算Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2的差分电荷密度,发现光生电子与空穴积累在掺杂后的TiO2(101)表面和单层MoS2之间,这表明掺杂杂质体系可以有效地抑制光生电子-空穴对的复合.此外,我们计算了在不同压力下TiO2/MoS2异质结的几何、电子和光学性质,发现适当增加压力可以有效提高异质结的光吸收性能.本文结果表明,Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2异质结和对TiO2/MoS2异质结加压都能有效地提高材料的光学性能.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11447030,51572219)、陕西省自然科学基金(批准号:2016JQ1038,2015JM1018)、西北大学科学基金(批准号:14NW23)和西北大学双级一流大学建设项目资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-08-12
  • 修回日期:  2018-09-29
  • 刊出日期:  2018-12-05

(Cu,N)共掺杂TiO2/MoS2异质结的电子和光学性能:杂化泛函HSE06

  • 西北大学现代物理研究所, 陕西省理论物理前沿重点实验室, 西安 710069
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11447030,51572219)、陕西省自然科学基金(批准号:2016JQ1038,2015JM1018)、西北大学科学基金(批准号:14NW23)和西北大学双级一流大学建设项目资助的课题.

摘要: 在密度泛函理论的基础上,系统地研究了Cu/N(共)掺杂的TiO2/MoS2异质结体系的几何结构、电子结构和光学性质.计算发现,TiO2/MoS2异质结的带隙相比于纯的TiO2(101)表面明显变小,Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2异质结体系的禁带宽度也明显地减小,这导致光子激发能量的降低和光吸收能力的提高.通过计算Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2的差分电荷密度,发现光生电子与空穴积累在掺杂后的TiO2(101)表面和单层MoS2之间,这表明掺杂杂质体系可以有效地抑制光生电子-空穴对的复合.此外,我们计算了在不同压力下TiO2/MoS2异质结的几何、电子和光学性质,发现适当增加压力可以有效提高异质结的光吸收性能.本文结果表明,Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2异质结和对TiO2/MoS2异质结加压都能有效地提高材料的光学性能.

English Abstract

参考文献 (42)

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