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A Review of Bandgap Engineering and Prediction in 2D Material Heterostructures: A DFT Perspective

异质结 带隙 石墨烯 材料科学 纳米技术 应变工程 工程物理 光电子学 物理
作者
Yoonju Oh,Seunghyun Song,Joonho Bae
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:25 (23): 13104-13104 被引量:2
标识
DOI:10.3390/ijms252313104
摘要

The advent of two-dimensional (2D) materials and their capacity to form van der Waals (vdW) heterostructures has revolutionized numerous scientific fields, including electronics, optoelectronics, and energy storage. This paper presents a comprehensive investigation of bandgap engineering and band structure prediction in 2D vdW heterostructures utilizing density functional theory (DFT). By combining various 2D materials, such as graphene, hexagonal boron nitride (h-BN), transition metal dichalcogenides, and blue phosphorus, these heterostructures exhibit tailored properties that surpass those of individual components. Bandgap engineering represents an effective approach to addressing the limitations inherent in material properties, thereby providing enhanced functionalities for a range of applications, including transistors, photodetectors, and solar cells. Furthermore, this study discusses the current limitations and challenges associated with bandgap engineering in 2D heterostructures and highlights future prospects aimed at unlocking their full potential for advanced technological applications.
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