Optoelectronic response and interfacial properties of BiOI/BiOX (X=F, Cl, Br) heterostructures based on DFT investigation

密度泛函理论 X射线光电子能谱 光电子学 电子能带结构
作者
Jingnan Wang,Yuhong Huang,Jiaxin Guo,Jian-Min Zhang,Xiumei Wei,Fei Ma
出处
期刊:Journal of Solid State Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:284: 121181- 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.jssc.2020.121181
摘要

Abstract The bismuth oxyhalide heterostructures BiOI/BiOX (X ​= ​F, Cl, Br) are systematically investigated under the framework of first principles by using the Heyd-Scuseria-Enrzerhof (HSE06) hybrid functional with the van der Waals (vdW) corrections. The calculated formation energies of BiOI/BiOX ensure the stable adsorption state of BiOX nanosheet on BiOI surface. The indirect band gaps of BiOCl, BiOBr and BiOI are 3.83 ​eV, 3.41 ​eV and 2.31 ​eV, while the direct band gaps of BiOF, BiOI/BiOF, BiOI/BiOCl and BiOI/BiOBr are 4.85 ​eV, 2.66 ​eV, 2.40 ​eV and 2.14 ​eV, respectively. Compared with the original host materials, the reduced band gaps of BiOI/BiOX heterostructures lead to a large transition of electrons from valence band (VB) to conduction band (CB) due to the incorporation of I-5p orbital in VB. The absorption edge of BiOI/BiOX has a red shift with respect to BiOX nanosheet, leading to effectively enhanced absorption in ultraviolet (UV) and visible (Vis) light range. The total and planar-averaged (along z direction) charge density difference, as well as band edge potentials demonstrate that the built-in electric field can effectively separate the photogenerated carriers and benefit the photocatalytic performances under Vis light irradiation.

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
高皮皮完成签到,获得积分10
刚刚
Rheanna完成签到,获得积分10
刚刚
ZYX发布了新的文献求助10
1秒前
桐桐应助maxchem采纳,获得10
1秒前
lyjhphm完成签到,获得积分10
1秒前
满意大门完成签到,获得积分10
2秒前
醒醒完成签到,获得积分10
2秒前
cola完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
赘婿应助Tsuki采纳,获得10
2秒前
3秒前
cangmingzi完成签到,获得积分10
3秒前
刘跳舞发布了新的文献求助10
3秒前
青青草完成签到,获得积分10
3秒前
nanlinhua完成签到,获得积分10
3秒前
DYL完成签到,获得积分10
4秒前
科研小白完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
行止完成签到,获得积分10
5秒前
老李完成签到,获得积分10
6秒前
伊祁夜明完成签到,获得积分10
6秒前
Pampers完成签到,获得积分10
7秒前
hx完成签到,获得积分10
7秒前
碧蓝靳完成签到,获得积分10
8秒前
maxchem完成签到,获得积分10
9秒前
花痴的电灯泡完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助Millie_Ho采纳,获得10
9秒前
李薇完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
清欢完成签到,获得积分10
10秒前
小蘑菇应助赵22222222采纳,获得10
10秒前
ZBH完成签到,获得积分10
10秒前
hx发布了新的文献求助10
11秒前
LLL完成签到,获得积分10
11秒前
cuddly完成签到 ,获得积分10
11秒前
XTT完成签到,获得积分10
11秒前
LXWJQ完成签到,获得积分10
11秒前
郁香薇完成签到,获得积分10
11秒前
碧蓝的南晴完成签到,获得积分10
12秒前
难过的秋柳完成签到,获得积分10
12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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6399631
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8216466
关于积分的说明 17409338
捐赠科研通 5452965
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881978
邀请新用户注册赠送积分活动 1858399
关于科研通互助平台的介绍 1700409