Potential ultraviolet luminescence in 2D Bi2SeO5: First-principles insights into its luminescent mechanism

发光 光致发光 钝化 材料科学 光电子学 兴奋剂 紫外线 持续发光 载流子 激发 带隙 光化学 发光二极管 基态 宽禁带半导体 化学物理 电子 原子电子跃迁 电荷(物理) 紫外线 纳米技术 半导体 原子物理学
作者
Chen-Min Dai,Yutong Feng,Guliqinayi Alimu,Chunlan Ma,Menglin Huang,Zenghua Cai
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:128 (18)
标识
DOI:10.1063/5.0320501
摘要

Nitride ultraviolet (UV) LEDs suffer from low efficiency due to high defect densities, p-type doping challenges, and poor carrier mobility. Overcoming these limitations requires defect passivation and interface optimization, which remain major technical hurdles. Consequently, identifying new wide-bandgap material for efficient UV-emitting devices is essential. In this paper, first-principles calculations have been performed to investigate the potential UV luminescence of 2D wide-bandgap Bi2SeO5. The results indicate that BiSe, SeBi, and VO with low formation energies can act as the possible luminescent defects. Charge state analysis reveals BiSe−, VO2+, and SeBi+ are the most stable charge states, serving as the ground state luminescence centers. The transition levels of BiSe (0/−), SeBi (0/+), VO (+/2+), and VBi (2−/3−) within the bandgap function as potential hole or electron capture centers. Notably, BiSe1− and SeBi2+ alternately dominate the defect landscape at the highest concentration, thereby significantly enhancing luminescence intensity and efficiency. Under excitation near 3.7 eV, both BiSe1− and SeBi2+ give rise to a UV photoluminescence peak at 3.48 eV. These insights demonstrate that Bi2SeO5 possesses strong potential as an UV luminescent material and establish a theoretical foundation for its applications in UV-emitting 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
田様应助大气世平采纳,获得10
1秒前
王小明发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
jyszh1001完成签到,获得积分10
5秒前
汉堡包应助JQM采纳,获得10
7秒前
Mia完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
冷傲的冰露完成签到,获得积分10
8秒前
危佳容发布了新的文献求助10
9秒前
超级核潜艇完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.4应助少卿采纳,获得10
10秒前
11秒前
张欢馨应助zz采纳,获得10
11秒前
12秒前
Ava应助务实文涛采纳,获得10
13秒前
14秒前
大气世平发布了新的文献求助10
14秒前
Jasper应助整齐的含巧采纳,获得10
14秒前
梦落雨完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
科目三应助有魅力的雨竹采纳,获得10
15秒前
木木发布了新的文献求助10
15秒前
sudo rm完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小白兔完成签到 ,获得积分10
16秒前
萝卜花1968发布了新的文献求助10
16秒前
Lucas应助TT采纳,获得10
17秒前
烟花应助云阁无语姐采纳,获得10
17秒前
英姑应助Mia采纳,获得10
17秒前
wang完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
GPTea发布了新的文献求助10
19秒前
19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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7588277
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9166512
关于积分的说明 19618859
捐赠科研通 7168424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266975
关于科研通互助平台的介绍 2431953
邀请新用户注册赠送积分活动 2258952