Two-Dimensional MoS2-Graphene-Based Multilayer van der Waals Heterostructures: Enhanced Charge Transfer and Optical Absorption, and Electric-Field Tunable Dirac Point and Band Gap

石墨烯 电场 异质结 范德瓦尔斯力 材料科学 带隙 吸收(声学) 凝聚态物理 光电子学 电荷(物理) 分子物理学 纳米技术 化学 物理 分子 量子力学 复合材料
作者
Liang Xu,Wei‐Qing Huang,Wangyu Hu,Ke Yang,Bing‐Xin Zhou,Anlian Pan,Gui‐Fang Huang
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:29 (13): 5504-5512 被引量:145
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.7b00281
摘要

Multilayer van der Waals (vdW) heterostructures assembled by diverse atomically thin layers have demonstrated a wide range of fascinating phenomena and novel applications. Understanding the interlayer coupling and its correlation effect is paramount for designing novel vdW heterostructures with desirable physical properties. Using a detailed theoretical study of two-dimensional (2D) MoS2-graphene (GR)-based heterostructures based on state-of-the-art hybrid density functional theory, we reveal that for 2D few-layer heterostructures, vdW forces between neighboring layers depend on the number of layers. Compared to that in the bilayer, the interlayer coupling in trilayer vdW heterostructures can significantly be enhanced by stacking the third layer, directly supported by short interlayer separations and more interfacial charge transfer. The trilayer shows strong light absorption over a wide range (<700 nm), making it great potential for solar energy harvesting and conversion. Moreover, the Dirac point of GR and band gaps of each layer and trilayer can be readily tuned by the external electric field, verifying multilayer vdW heterostructures with unique optoelectronic properties found by experiments. These results suggest that tuning the vdW interaction, as a new design parameter, would be an effective strategy for devising particular 2D multilayer vdW heterostructures to meet demands in various applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
呆萌的蛋挞完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
PiX0发布了新的文献求助10
2秒前
传奇3应助文献自由侠采纳,获得10
3秒前
4秒前
大智若愚啊完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
风中远山发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
5秒前
ZhangYuan发布了新的文献求助10
5秒前
仲侣弥月发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
亲皮皮完成签到,获得积分10
9秒前
阡陌发布了新的文献求助10
10秒前
靓丽冬灵发布了新的文献求助10
11秒前
sci喷涌而出完成签到,获得积分10
13秒前
ding应助呆萌的蛋挞采纳,获得10
13秒前
Akim应助靓丽冬灵采纳,获得10
15秒前
子车茗应助cyt采纳,获得10
15秒前
fifteen应助Little Mianmian采纳,获得10
15秒前
子车茗应助Little Mianmian采纳,获得20
16秒前
化学小学生完成签到,获得积分10
16秒前
Nora完成签到,获得积分10
16秒前
红烧板蓝根完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
文献自由侠完成签到,获得积分10
18秒前
waiho完成签到,获得积分10
20秒前
YanZhe完成签到,获得积分10
23秒前
sum完成签到 ,获得积分20
23秒前
orixero应助shirley采纳,获得10
23秒前
白老师发布了新的文献求助10
25秒前
知止完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
줄기세포 생물학 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
Pediatric Injectable Drugs 500
Instant Bonding Epoxy Technology 500
ASHP Injectable Drug Information 2025 Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4404233
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3890509
关于积分的说明 12107666
捐赠科研通 3535237
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1939823
邀请新用户注册赠送积分活动 980732
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 877456