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，半導體的帶隙大小以及價帶頂導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)化學反應(yīng)卻又是在界面中進行的，因此，對于半導體表面的能帶結(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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