应力调控BlueP/XTe_(2)(X=Mo,W)范德瓦耳斯异质结电子结构及光学性质理论研究

摘要

通过第一性原理计算探讨了蓝磷烯与过渡金属硫化物MoTe_(2)/WTe_(2)形成范德瓦耳斯异质结的电子结构和光学性质,以及施加双轴应力对相关性质的影响.计算结果表明,形成BlueP/XTe_(2)(X=Mo,W)异质结,二者能带排列为间接带隙type-Ⅱ并有较强的红外光吸收,同时屏蔽特性增强.随压缩应力增加,BlueP/XTe_(2)转变为直接带隙type-Ⅱ能带排列最后转变为金属性;随拉伸应力增加,异质结转变为间接带隙type-Ⅰ能带排列.外加应力也能有效调控异质结的光吸收性质,随压缩应力增加吸收边红移,光吸收响应拓展至中红外光谱区且吸收系数增大;BlueP/MoTe_(2)较BlueP/WTe_(2)在中红外至红外光区间表现出更强的光吸收响应;静态介电常数ε1(0)大幅增加.结果表明,压缩应力对BlueP/MoTe_(2)和BlueP/WTe_(2)能带排列、光吸收特性均有显著的调控作用,其中BlueP/MoTe_(2)对调控更敏感,这些特性也使BlueP/XTe_(2)异质结在窄禁带中红外半导体材料及光电器件具有令人期待的应用价值.