摘要：在密度泛函理论的基础上,系统地研究了Cu/N(共)掺杂的TiO2/MoS2异质结体系的几何结构、电子结构和光学性质.计算发现, TiO2/MoS2异质结的带隙相比于纯的TiO2(101)表面明显变小, Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2异质结体系的禁带宽度也明显地减小,这导致光子激发能量的降低和光吸收能力的提高.通过计算Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2的差分电荷密度,发现光生电子与空穴积累在掺杂后的TiO2(101)表面和单层MoS2之间,这表明掺杂杂质体系可以有效地抑制光生电子-空穴对的复合.此外,我们计算了在不同压力下TiO2/MoS2异质结的几何、电子和光学性质,发现适当增加压力可以有效提高异质结的光吸收性能.本文结果表明, Cu/N(共)掺杂TiO2/MoS2异质结和对TiO2/MoS2异质结加压都能有效地提高材料的光学性能.

关键词：杂化泛函 电子结构 掺杂 光学性质 

单位：西北大学现代物理研究所; 陕西省理论物理前沿重点实验室; 西安710069