Two-dimensional germanene-based Janus material Ge8HnX8−n (n = 0–8, X = F, Cl, Br, I) for photovoltaic and photocatalytic applications

日耳曼 材料科学 杰纳斯 带隙 密度泛函理论 异质结 半导体 光电子学 计算机科学 纳米技术 计算化学 硅烯 化学
作者
Yuliang Mao,Zihua Yao,Jianmei Yuan,Xinxin Chang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:598: 153633-153633 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.153633
摘要

The high-throughput calculation of two-dimensional (2D) materials can provide new candidate materials for semiconductor devices in many new structures, optimize their electrical properties, and break through the performance bottleneck of original devices. The surface functionalization of the germanene structure significantly affects its stability and photoelectric properties. However, due to the diversity and complexity, the design of a potential new Janus germanene-based structure will necessitate costly computational resources and a lengthy research period. In this paper, a framework of the classification algorithm (random forests classification), regression algorithm (ridge regression and support vector regression), and fitting method was established using a combination of machine learning and density functional theory. Using our designed framework, the stability (binding energy) and electrical properties (band gap, valence band maximum) of 2D germanene-based structures Ge8HnX8−n (n = 0–8, X = F, Cl, Br, and I) can be predicted effectively by 33 simple features. In unexplored germanene-based structures, we successfully designed ten novel single structures and three new heterojunctions with potential photovoltaic or photocatalytic applications by the designed framework and density functional theory verification, in which Ge8H6ClBr/Ge8H5Br2I has a high photoelectric conversion efficiency of 23.24%.
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
Owen应助花粉过敏采纳,获得30
刚刚
刚刚
1秒前
Joshua应助btyyl采纳,获得30
1秒前
NexusExplorer应助kk采纳,获得10
1秒前
乐观小蕊完成签到 ,获得积分10
1秒前
11发布了新的文献求助10
2秒前
Venom发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
archaea发布了新的文献求助10
3秒前
爆米花应助icco采纳,获得10
4秒前
小方发布了新的文献求助10
4秒前
脑洞疼应助zhangz采纳,获得10
4秒前
hhhhh完成签到,获得积分10
5秒前
小昭发布了新的文献求助10
6秒前
瑾瑜发布了新的文献求助10
6秒前
庄庄发布了新的文献求助10
6秒前
好的呢完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
pcr163应助岁峰柒采纳,获得50
7秒前
8秒前
科研通AI5应助牛肉面采纳,获得10
8秒前
含蓄的易蓉完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
大个应助夜白采纳,获得10
10秒前
10秒前
阿联发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
mario发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
情怀应助11采纳,获得10
11秒前
称心的海完成签到,获得积分10
12秒前
行程发布了新的文献求助10
12秒前
谨慎蜗牛完成签到,获得积分10
12秒前
wxd完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
줄기세포 생물학 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
中国减肥产品行业市场发展现状及前景趋势与投资分析研究报告(2025-2030版) 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4521494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3963553
关于积分的说明 12284762
捐赠科研通 3627035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1996028
邀请新用户注册赠送积分活动 1032509
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 922547