表面修饰调控锑烯SbX(X=-CN,-NC)的电子结构与光学性质

摘要

利用密度泛函理论(DFT)第一性原理平面波超软赝势方法,计算单层锑烯,腈基(-CN)和异腈基(-NC)表面吸附单层锑烯的晶体结构,电子结构和光学性质.计算结果显示:经过修饰后,锑烯的buckled值变小,转变为准平面结构.同时,本征、-CN修饰、-NC修饰、-CN和-NC同时修饰锑烯均具有很好的稳定性,具备实验合成的可能性.电子结构的分析表明,-CN或-NC修饰的锑烯呈现狄拉克材料特性,而用-CN和-NC同时修饰时则转变为直接带隙半导体,带隙为0.024 eV,且能带结构具有较好的线性色散.光学性质表明,修饰后的锑烯的吸收边发生红移,对红外光及可见光的吸收效果增强,这表明其在纳米光电子器件和太阳能电池等领域中具有潜在的应用前景.

关键词

锑烯 / 表面修饰 / 电子结构 / 光学性质 / 第一性原理