文献类型：期刊文章

作　　者：徐强[1] 段康[1] 谢浩[1] 张秦蓉[1] 梁本权[1] 彭祯凯[1] 李卫[1,2,3,4]

Xu Qiang;Duan Kang;Xie Hao;Zhang Qin-Rong;Liang Ben-Quan;Peng Zhen-Kai;Li Wei(Jiangsu Provincial Optical Communication Engineering Technology Research Center,College of Electronic and Optical Engineering and College of Microelectronics,Nanjing Universuty of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,China;State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices,South China University of Technology,Guangzhou 510641,China;State Key Laboratory of Millimeter Waves,Southeast University,Nanjing 210096,China;National Laboratory of Solid State Microstructures,School of Physics,Nanjing University,Nanjing 210093,China)

机构地区：[1]南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院,江苏省光通信工程技术研究中心,南京210023 [2]华南理工大学,发光材料与器件国家重点实验室,广州510641 [3]东南大学,毫米波国家重点实验室,南京210096 [4]南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京210093

出　　处：《物理学报》

基　　金：中国博士后科学基金(批准号:2018T110480);江苏省高等学校自然科学基金(批准号:20KJA510001);华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室开放基金(批准号:2020-skllmd-03);东南大学毫米波国家重点实验室开放基金(批准号:K202003);南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放基金(批准号:M32001);江苏省光通信工程技术研究中心开放基金(批准号:ZXF201904)资助的课题.

年　　份：2021

卷　　号：70

期　　号：15

起止页码：241-248

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：通过密度泛函理论计算,研究了气体小分子吸附在单层黑磷砷表面的电学和磁学特性.选择4个初始吸附点位来探索CO,CO_(2),NH3,SO_(2),NO和NO_(2)气体分子最优的吸附位置,计算了吸附能、吸附距离和电荷转移等电子结构参数,确定了吸附类型和敏感气体.结果表明,单层黑磷砷以强的物理吸附对NO_(2)和SO_(2)气体敏感,而通过化学吸附对NO气体敏感并且N原子和P原子间还形成新的化学键.从能带结构角度,CO,CO_(2)和NH3这三种气体吸附对黑磷砷的能带结构影响很小,SO_(2)气体吸附增大带隙宽度.磁性气体NO和NO_(2)的吸附则在费米能级附近引入杂质能带,这主要来源于N原子和O原子的p轨道,并且减小了带隙宽度.NO和NO_(2)气体还分别诱导了0.83μB和0.78μB的磁矩,使得整个体系带有磁性.理论研究表明,单层黑磷砷是检测NO,NO_(2)和SO_(2)气体的良好气敏材料.

关 键 词：黑磷砷  第一性原理 气体传感器

分 类 号：TB34[材料类] TP212]