介电环境屏蔽效应对二维InX(X=Se,Te)激子结合能调控机制的理论研究

作者：段秀铭; 易志军^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(14): 195-205.

• 二维材料
• 电子结构
• 屏蔽效应
• 激子

采用基于格林函数的GW方法计算发现:孤立二维单层硒化铟(InSe)和碲化铟(InTe)具有吸收可见光的理想带隙,高的电子迁移率以及适合光解水的电子能带结构,电子自旋轨道耦合(SOC)效应使单层InTe从间接带隙半导体转变为直接带隙半导体.在准粒子能级计算的基础之上,通过求解Bethe-Salpeter方程(BSE)发现,孤立单层InSe和InTe的激子结合能远大于常温下激子的自发解离能.另一方面,实际应用的二维半导体为了维持其力学稳定性,大都需要依附在衬底上,另外,不同实验室样品自身原子层厚度也各异,这些因素必然改变二维半导体的介电环境.进一步的计算发现,二维InSe和InTe的激子结合能随自身原子层厚度以及衬底厚度的变大而减小,这说明可以通过调控二维半导体自身原子层以及衬底厚度的方式实现对激子结合能的精确调控,本文结果能够为将来精确调控二维InSe和InTe的激子结合能大小提供重要的理论依据.

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）; 物理学院