【摘要】 Xingyong Huang等人[1]通过第一性原理计算研究了BP、InSe单层和BP/InSe异质结的结构和电子性能，并对其光学性能进行了系统分析。

石墨烯具有单原子层厚度、高载流子迁移率、热导率和透光率，2D材料在材料科学领域备受关注材料为开发纳米级光电探测器提供了一种新的策略。

 

Xingyong Huang等人[1]通过第一性原理计算研究了BP、InSe单层和BP/InSe异质结的结构和电子性能，并对其光学性能进行了系统分析。

 

使用VASP中的密度泛函理论（DFT）进行第一性原理计算。选择具有Perdew–Burke–Ernzerhof（PBE）泛函的广义梯度近似（GGA）用于电子交换和相关势。投影增强波（PAW）方法用于描述电子-离子相互作用。总能量和力的能量截止和收敛标准分别设定为400 eV、10−5 eV和0.01 eV\/Å。真空厚度在z方向上超过15Å。使用Heyd–Scuseria–Ernzerhof（HSE06）混合函数可以获得更精确的电子和光学特性。

 

系统地研究了BP、InSe单层和BP/InSe异质结的结构、电子和光学性质。BP和InSe单层都是高度对称的。基于HSE06方法，计算得到BP、InSe单层和BP/InSe异质结的带隙分别为1.592、2.139和1.136 eV。

 

对于BP/InSe异质结，电子和空穴分别定位在VBM和CBM中。BP/InSe异质结的平面平均静电电位分布在BP/InSe异质结界面之间有较大的电位下降(6.424 eV)。带偏移、带分解电荷和静电势的结果表明，异质结结构可以有效地抑制电子-空穴对的复合，这有利于光电器件的载流子迁移率。

 

折射率、反射率、电子能量损失、消光系数、吸收系数和光子光导率表现出优异的光学性能。该材料具有有限的能隙，在二维光电器件领域具有广阔的应用前景。

 

[1] Huang, X.; Cao, Q.; Wan, M.; Song, H.-Z. Electronic and Optical Properties of BP, InSe Monolayer and BP/InSe Heterojunction with Promising Photoelectronic Performance. Materials 2022, 15, 6214.

 

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