二維磷化硼多層材料的理論研究.pdf

1、通過對二維磷化硼體系的一系列理論計算，我們發(fā)現(xiàn)二維磷化硼體系都是直接帶隙的半導體，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間接帶隙為1.98 eV的半導體，可見二維磷化硼體系在半導體器件方面具有很好的應用前景，這樣的前景是體相磷化硼所不具有的。在對二維磷化硼體系的載流子遷移率的計算，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到106-107 cm2V-1s-1量級，是石墨烯載流子遷移率（105 cm2V-1s-1量級）的10-100倍，可見二維磷化硼體系具有極好的電子輸運性質(zhì)，在電子器件方面將具有極好的應用前景?；诙S磷化硼體系的電子結構，對其光學吸收譜進行了計算，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始，一直到

3、4 eV都具有很好的吸收性，而可見光的能量范圍大約是1.6-3.2 eV，說明二維磷化硼體系的光吸收范圍很好的覆蓋可見光的能量范圍，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）上構成多層的二維太陽能電極材料，并對這一太陽能電極材料的PCE進行了計算，發(fā)現(xiàn)PCE非常高，且可達到17.7-19.7％，