应变诱导二维SnSe/SnS范德华异质结的光电性质

摘要

二维材料具有非常优异的性能，这使其在材料物理领域具有广泛的研究价值.该文基于第一性原理方法研究计算了单层SnSe和单层SnS以及SnSe/SnS范德华异质结的电子性质和光学性质.单层SnSe和单层SnS的带隙分别为0.95 eV和1.46 eV间接带隙半导体，而SnSe/SnS异质结的带隙为0.47 eV间接带隙半导体，带隙明显低于其单层材料.SnSe/SnS异质结与其单层材料相比，具有更优异的光学性质，其介电函数虚部和光吸收系数远远大于单层材料.该文还研究了在不同类型应变下SnSe/SnS异质结的电子性质和光学性质的变化规律.单轴应变和双轴应变能够有效地调控SnSe/SnS的光电性质.研究表明，相较于a轴应变和b轴应变，双轴应变的调控效果更为显著.在双轴应变下，SnSe/SnS异质结的能带有从间接带隙到直接带隙的转变.通过应变调控可以增强SnSe/SnS异质结的光吸收系数.该研究为获得更好的电子和光学特性的材料提供了思路.研究证明SnSe/SnS范德华异质结在光电器件领域具有潜在的应用价值.

关键词

第一性原理 / SnSe/SnS异质结 / 应变 / 电子性质