氢、氟原子边缘修饰β-GeSe纳米带的第一性原理研究

作者：程明志; 代雪娇; 张川川; 陆树伟; 段海明^*

来源：原子与分子物理学报, 2023, 40(03): 95-101.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2023.032004

• 低维材料
• 一维纳米带
• 边缘修饰
• 电子结构
• 密度泛函理论

采用第一性原理计算方法研究了二维β相GeSe的电子结构，通过对二维单层β-GeSe剪切得到一维β-GeSe扶手椅型纳米带.研究不同带宽(N=1-5)β-GeSe扶手椅型纳米带的几何结构和电子性质，发现不同带宽纳米带能带带隙不同，带隙总体上随着带宽减小，而纳米带直接带隙半导体性质不受带宽影响.通过使用H、F原子对GeSe扶手椅型纳米带边缘修饰，H原子修饰纳米带导致能带类型从直接带隙向间接带隙的转变.在费米能级附近处F原子各轨道对价带和导带贡献比H原子各轨道贡献多，在边缘修饰中纳米带对F原子更加敏感.未修饰和使用H原子修饰纳米带在可见光范围内没有吸收峰，用F原子修饰纳米带在可见光范围内出现吸收峰.研究表明可以通过边缘修饰调控纳米带光学特性.