新型SiAsP二维Janus材料电子结构和光吸收性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算，通过对最新报道出的二维材料单层SiP₂进行原子替换，预测出单层SiAs₂,α-SiAsP,β-SiAsP 3种新型二维材料，并对3种材料的晶体结构、稳定性、电子能带结构和光学性质进行分析验证。通过静电势计算验证出3种材料在与平面垂直的方向具有非对称性，是Janus材料；声子谱计算结构表明3种材料具有良好的结构稳定性；电子结构计算结果表明上述材料为间接带隙半导体，带隙大小分别为2.21,2.43,1.76 eV;吸收光谱计算结果表明3种材料可以有效地吸收可见光和紫外光，其中β-SiAsP甚至可以吸收近红外光。因此，预测出单层SiAs2,α-SiAsP和β-SiAsP二维Janus材料在光学和电子领域具有一定的应用前景。