硅醚/石墨醚异质结构光电性质的理论研究

摘要

继石墨烯被发现合成之后,二维石墨醚及硅醚材料被预测为新型半导体.基于密度泛函理论的第一性原理计算,对硅醚/石墨醚异质结构的电子和光学性质进行了系统的研究.结果表明:当层间距为2.21?时,石墨醚的凹氧原子位于硅醚的凹氧原子之上的堆砌方式是最稳定的.此外,它的间接带隙为0.63 eV,小于石墨醚和硅醚的带隙.通过调节应变和电场强度,可以调整硅醚/石墨醚异质结构的带隙.特别是在压缩应变下,异质结构存在间接带隙向直接带隙的转变.硅醚/石墨醚异质结构的吸收系数在紫外光区出现强峰,与单层石墨醚和硅醚相比,异质结构的光吸收能力在80—170 nm范围内明显增强,结果表明硅醚/石墨醚异质结构具有突出的紫外吸收能力.本工作可为纳米器件提供一种具有潜在应用前景的新型材料.