Excitonic and Environmental Screening Effects in Two-Dimensional Janus MSO (M = Ga, In)

杰纳斯 化学 激子 单层 结合能 密度泛函理论 化学吸附 杰纳斯粒子 基态 带隙 分子物理学 微扰理论(量子力学) 吸收(声学) 化学物理 原子物理学 计算化学 凝聚态物理 纳米技术 物理化学 物理 光学 量子力学 材料科学 吸附 生物化学
作者
Zhijun Yi,Ran Jia
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:63 (32): 14989-14997
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c01739
摘要

In this work, we investigate Janus monolayer MSO (M = Ga, In) systems using the state-of-the-art GW method within the framework of the many-body perturbation theory. Ground-state density functional theory calculations reveal that both the substitution of S atoms with O atoms and the chemisorption of the O atoms on a single side of the MS layer narrow the band gaps and reduce the carrier mobilities. Notably, one-shot GW calculations demonstrate that the GaSO-2 and InSO-1 systems exhibit optimal band gaps for visible light absorption. Based on the Bethe-Salpeter equation, the exciton binding energies of isolated Janus monolayer GaSO-2 and InSO-1 systems are lower than those of their prototype GaS and InS by 0.37 and 0.17 eV, respectively. Further calculations show that the exciton binding energies of the Janus GaSO-2 and InSO-1 systems can be precisely tuned by adjusting their thicknesses and the thicknesses of their substrates. A deep understanding of the mechanisms for tuning the exciton binding energies in Janus GaSO-2 and InSO-1 systems is crucial for the future design of advanced photovoltaic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
yyc发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
袁睿韬发布了新的文献求助10
2秒前
ding应助爱学习的慕采纳,获得10
3秒前
泥丸不丸发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
芸芸发布了新的文献求助10
5秒前
我是老大应助djbj2022采纳,获得20
6秒前
Bellamie发布了新的文献求助30
6秒前
科目三应助TATA采纳,获得10
7秒前
7秒前
慕青应助康康采纳,获得10
7秒前
小马甲应助无情白羊采纳,获得10
8秒前
8秒前
123完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
xiaxia发布了新的文献求助10
10秒前
杨华启应助慕沐采纳,获得10
11秒前
感性的梦露完成签到,获得积分10
11秒前
狮子沟核聚变骡子完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
解寄灵发布了新的文献求助10
13秒前
深情安青应助ZZY采纳,获得10
13秒前
ccnss完成签到,获得积分10
16秒前
快快快快快快快快快完成签到 ,获得积分10
17秒前
yazhong发布了新的文献求助10
17秒前
核桃发布了新的文献求助10
18秒前
李健的小迷弟应助sci大户采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
mt完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
爱学习的慕完成签到,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
YuguangWu完成签到 ,获得积分10
23秒前
十块小子发布了新的文献求助10
24秒前
bibibi完成签到,获得积分20
24秒前
充电宝应助安详砖家采纳,获得10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Terrorism and Power in Russia: The Empire of (In)security and the Remaking of Politics 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6044918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7814182
关于积分的说明 16246605
捐赠科研通 5190603
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777460
邀请新用户注册赠送积分活动 1760669
关于科研通互助平台的介绍 1643815