二維磷化硼多層材料的理論研究.pdf

1、通過(guò)對(duì)二維磷化硼體系的一系列理論計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)二維磷化硼體系都是直接帶隙的半導(dǎo)體，且?guī)犊蓮膯螌覯ono的1.37 eV到三層Tri-1的0.17 eV，而體相磷化硼是一個(gè)間接帶隙為1.98 eV的半導(dǎo)體，可見(jiàn)二維磷化硼體系在半導(dǎo)體器件方面具有很好的應(yīng)用前景，這樣的前景是體相磷化硼所不具有的。在對(duì)二維磷化硼體系的載流子遷移率的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)二維磷化硼體系在沿著之字形(x)和扶手椅形(y)方向都是以電子為主的載流子遷移，且電子遷移率普遍很高，

2、此外在沿著之字形方向的電子遷移率要比沿著扶手椅形方向的大。尤其對(duì)于Mono、Bi-1和Tri-1，沿著之字形方向的電子遷移率最高分別可達(dá)到106-107 cm2V-1s-1量級(jí)，是石墨烯載流子遷移率（105 cm2V-1s-1量級(jí)）的10-100倍，可見(jiàn)二維磷化硼體系具有極好的電子輸運(yùn)性質(zhì)，在電子器件方面將具有極好的應(yīng)用前景?；诙S磷化硼體系的電子結(jié)構(gòu)，對(duì)其光學(xué)吸收譜進(jìn)行了計(jì)算，分析發(fā)現(xiàn)所有的二維磷化硼體系的光吸收都從帶隙開(kāi)始，一直到

3、4 eV都具有很好的吸收性，而可見(jiàn)光的能量范圍大約是1.6-3.2 eV，說(shuō)明二維磷化硼體系的光吸收范圍很好的覆蓋可見(jiàn)光的能量范圍，可知二維磷化硼體系具有極好的光吸收性質(zhì)，可在光電器件方面具有很好的應(yīng)用前景?；诙S磷化硼體系如此好的光吸收性質(zhì)，我們將單層MoS2疊加到二維磷化硼體系（Mono、Bi-2、Tri-3）上構(gòu)成多層的二維太陽(yáng)能電極材料，并對(duì)這一太陽(yáng)能電極材料的PCE進(jìn)行了計(jì)算，發(fā)現(xiàn)PCE非常高，且可達(dá)到17.7-19.7％，