已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Environmental Screening Effects in 2D Materials: Renormalization of the Bandgap, Electronic Structure, and Optical Spectra of Few-Layer Black Phosphorus

激子 带隙 结合能 纤锌矿晶体结构 材料科学 半导体 带偏移量 从头算 分子物理学 吸收光谱法 凝聚态物理 化学物理 光电子学 化学 原子物理学 物理 光学 价带 冶金 有机化学
作者
Diana Y. Qiu,Felipe H. da Jornada,Steven G. Louie
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:17 (8): 4706-4712 被引量:172
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.7b01365
摘要

Few-layer black phosphorus has recently emerged as a promising 2D semiconductor, notable for its widely tunable bandgap, highly anisotropic properties, and theoretically predicted large exciton binding energies. To avoid degradation, it has become common practice to encapsulate black phosphorus devices. It is generally assumed that this encapsulation does not qualitatively affect their optical properties. Here, we show that the contrary is true. We have performed ab initio GW and GW plus Bethe-Salpeter equation (GW-BSE) calculations to determine the quasiparticle (QP) band structure and optical spectrum of one-layer (1L) through four-layer (4L) black phosphorus, with and without encapsulation between hexagonal boron nitride and sapphire. We show that black phosphorus is exceptionally sensitive to environmental screening. Encapsulation reduces the exciton binding energy in 1L by as much as 70% and completely eliminates the presence of a bound exciton in the 4L structure. The reduction in the exciton binding energies is offset by a similarly large renormalization of the QP bandgap so that the optical gap remains nearly unchanged, but the nature of the excited states and the qualitative features of the absorption spectrum change dramatically.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Ciri完成签到,获得积分10
2秒前
喬老師完成签到,获得积分10
3秒前
llll发布了新的文献求助10
4秒前
Goodenough完成签到 ,获得积分10
5秒前
阿司匹林完成签到 ,获得积分10
5秒前
orixero应助王星星采纳,获得10
6秒前
研友_5Y9Z75完成签到 ,获得积分0
6秒前
杨无敌完成签到 ,获得积分10
10秒前
悄悄完成签到 ,获得积分10
10秒前
pterionGao完成签到 ,获得积分10
14秒前
Running完成签到 ,获得积分10
15秒前
典雅葶完成签到 ,获得积分10
16秒前
桐桐应助花絮晚采纳,获得10
17秒前
贰玖完成签到 ,获得积分10
20秒前
敞敞亮亮完成签到 ,获得积分10
21秒前
HRZ完成签到 ,获得积分10
23秒前
xiaoshi完成签到,获得积分10
23秒前
陌路完成签到 ,获得积分10
23秒前
爱学习的小李完成签到 ,获得积分10
23秒前
breeze完成签到,获得积分10
25秒前
YXHTCM完成签到,获得积分10
25秒前
平常的羊完成签到 ,获得积分10
26秒前
聪明凌柏完成签到 ,获得积分10
26秒前
铮铮完成签到,获得积分10
27秒前
清逸完成签到 ,获得积分10
28秒前
gentille完成签到,获得积分10
29秒前
姚美阁完成签到 ,获得积分10
30秒前
shaun完成签到,获得积分10
30秒前
抽烟不完成签到 ,获得积分10
30秒前
pK完成签到 ,获得积分10
32秒前
黑巧的融化完成签到 ,获得积分10
32秒前
搜集达人应助xiaoshi采纳,获得10
32秒前
小虎完成签到,获得积分10
33秒前
可可发布了新的文献求助10
36秒前
hiaoyi完成签到 ,获得积分0
37秒前
寒梅恋雪完成签到 ,获得积分10
38秒前
上官若男应助科研进化中采纳,获得10
38秒前
科研通AI2S应助朴素寻冬采纳,获得10
40秒前
Eatanicecube发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965466
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3510780
关于积分的说明 11155030
捐赠科研通 3245229
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1792783
邀请新用户注册赠送积分活动 874088
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804171