新型层状多阴离子化合物Bi3O3SeBr的晶体结构和物理性质

摘要

采用传统高温固相法合成了Bi3O3SeBr,采用粉末衍射、第一性原理计算、漫反射光谱和光电性能测试,系统研究了Bi3O3SeBr的晶体结构和物理性质.结果表明:Bi3O3SeBr为四方晶系,空间群为P 4/nmm,晶胞参数a=3.92284(6)?,c=20.23814(3)?.其晶体结构中包含有3种原子层:Bi2O2层,Se离子层和Br离子双层.Se离子层和Br离子双层位于Bi2O2层中间,形成Bi2O2Se和BiOBr结构单元.Bi3O3SeBr可以看做是由Bi2O2Se和BiOBr结构单元沿着c方向共用Bi2O2层而组成的.Bi3O3SeBr为间接带隙的n-型半导体,间接带隙为0.42 eV.价带顶部的能态是由Se 4p能带所决定,而导带底的能态主要由Bi 6p能带构成.在可见光照射下Bi3O3SeBr表现出稳定的光电性能,其光生电流密度为0.70μA/cm2,高于Bi2O2Se,在光电探测领域具备一定应用前景.