分會

第二十三分會：電子結(jié)構(gòu)理論及其應(yīng)用

摘要

半導(dǎo)體材料在光（電）催化領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，它們的催化性能與其能帶結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。例如對于光催化分解水來說，半導(dǎo)體的帶隙大小以及價帶頂導(dǎo)帶底的位置在很大程度上決定了它的催化活性。所以，對半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)研究有非常重要的意義。 目前實驗上對半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)的測定存在一些困難，例如單晶的合成等。而理論上對半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)的研究大部分只局限于表面，并沒有考慮到真正的固液界面，但是大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)卻又是在界面中進行的，因此，對于半導(dǎo)體表面的能帶結(jié)構(gòu)研究往往是不夠的。已有的部分理論研究表明，溶劑水對能帶結(jié)構(gòu)有著很大的影響，對于一些半導(dǎo)體來說，真空、隱式水、或者單層水是不夠模擬實際體系中的能帶位置的。對于不同的晶面，水對能帶位置的影響是不同的。但是溶劑水是怎么影響能帶位置的，對于不同的半導(dǎo)體溶劑水的影響為什么不同。尤其是對極性表面，水對能帶位置的影響與非極性表面有什么異同，其中是否存在一些規(guī)律？這些都尚不明確。 基于上面問題，本論文采用基于密度泛函理論的分子動力學(xué)模擬與自由能微擾理論相結(jié)合的方法對一系列極性與非極性半導(dǎo)體水固液界面微觀結(jié)構(gòu)進行模擬，并對其能帶結(jié)構(gòu)以及溶劑水對能帶位置的影響進行了研究。

關(guān)鍵詞

理論計算;固液界面;能帶位置

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