从第一原理开始,对二维InN/GaN异构的光电子特性进行高通量选

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 计算化学的计算化学

背景情况:

• 通过结合InN和GaN单层设计了一种新的2D化/化 (InN/GaN) 侧向异构结构 (LHT).
• 通过第一原则计算,研究了应变下的结构稳定性,电子和光学特性.

研究的目的:

• 系统地研究应变对2D InN/GaN LHT电子和光学性能的影响.
• 评估这种异构结构在光电子设备应用中的潜力.

主要方法:

• 基于密度函数理论 (DFT) 的第一原则计算.
• 利用PBEsol功能 (GGA) 和局部修改的贝克-约翰逊 (lmBJ) 潜力 (元-GGA) 进行准确的属性计算.
• 包括格里姆的DFT-D3方法用于分散校正和真空区域以避免图像相互作用.

主要成果:

• 2D InN/GaN LHT具有2.26 eV的直接带隙,可以通过双轴应变调节.
• 拉力应变 (+6%) 诱导了直接到间接的带隙过渡,而压力应变保持了直接的带隙.
• 光学吸收峰值随着应变而显著变化,从2.51 eV (-4%应变) 到1.40 eV (+10%应变).

结论:

• 2D InN/GaN LHT在应力下显示可调节的电子和光学特性.
• 这种工程异构结构为开发先进的光电子设备提供了一个有前途的平台.