異質(zhì)結(jié)界面的電荷轉(zhuǎn)移在電子學(xué)和光子學(xué)器件中起到關(guān)鍵性的作用,異質(zhì)結(jié)界面的電荷轉(zhuǎn)移是基于能帶偏移的現(xiàn)象,因此同質(zhì)結(jié)界面上通常沒有表現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。最近,人們發(fā)現(xiàn)雙層氮化硼vdW具有滑移鐵電現(xiàn)象,在層之間的滑移過程中能帶排列結(jié)構(gòu)發(fā)生移動,產(chǎn)生界面電荷分離的能力。
有鑒于此,復(fù)旦大學(xué)褚維斌教授等報道通過使用從頭算分子動力學(xué)理論計算方法研究雙層硼氮化物材料中載流子的激發(fā)態(tài)動力學(xué)。
本文要點
(1)
作者研究發(fā)現(xiàn)載流子的激發(fā)態(tài)在滑移的過程中,能夠發(fā)生類似鐵電極化翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
(2)
研究結(jié)果說明滑移作用導(dǎo)致軌道分布的逆轉(zhuǎn),因此產(chǎn)生較強的層間載流子轉(zhuǎn)移。磷化硼具有比氮化硼更顯著的層間載流子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,這是因為氮化硼的動量空間內(nèi)具有比較強的電子散射。作者提出的這種新型方法能夠調(diào)控同質(zhì)結(jié)界面的載流子分布和載流子動力學(xué),有助于發(fā)展更高級的電子學(xué)器件和光子學(xué)器件。
參考文獻
Zhi-Guo Tao,Shihan Deng,Oleg V. Prezhdo,Hongjun Xiang,Weibin Chu*,Xin-Gao Gong,Tunable Ultrafast Charge Transfer across Homojunction Interface, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c07454
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c07454