本文利用第一性原理對(duì)類(lèi)石墨烯GaN和WS₂/WSe₂構(gòu)成的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu),電學(xué)及光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.氮化鎵和WS₂/WSe₂之間通過(guò)范德華力進(jìn)行相互作用,且這兩種納米復(fù)合結(jié)構(gòu)中最穩(wěn)定的構(gòu)型都顯示出直接帶隙的特征.同時(shí),由于導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂分別由WS₂（或WS e2）和GaN貢獻(xiàn),這兩種復(fù)合結(jié)構(gòu)形成了第二類(lèi)異質(zhì)結(jié).我們對(duì)這兩種異質(zhì)結(jié)構(gòu)的介電函數(shù)虛部和吸收光譜進(jìn)行了計(jì)算并觀察到由帶間躍遷所引起的光學(xué)性質(zhì)的增強(qiáng).此外,能帶偏移以及由電荷轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的內(nèi)建電場(chǎng)能夠有效地抑制電荷-空穴對(duì)的復(fù)合,這對(duì)于光催化過(guò)程十分有利.通過(guò)施加雙軸應(yīng)變能有效地調(diào)節(jié)這兩個(gè)異質(zhì)結(jié)的帶隙,甚至能在一定程度上使導(dǎo)帶邊遠(yuǎn)離H⁺/H₂勢(shì)能,從而進(jìn)一步地提升異質(zhì)結(jié)構(gòu)的光催化性能.研究結(jié)果表明GaN/WS₂和GaN/WSe₂是優(yōu)異的光催化和光電應(yīng)用的候選材料. 

【文章來(lái)源】：Science China Materials. 2016,59(12)CSCD

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3540592