分会

第二十三分会：电子结构理论及其应用

摘要

半导体材料在光（电）催化领域中有着广泛的应用，它们的催化性能与其能带结构密切相关。例如对于光催化分解水来说，半导体的带隙大小以及价带顶导带底的位置在很大程度上决定了它的催化活性。所以，对半导体的能带结构研究有非常重要的意义。 目前实验上对半导体能带结构的测定存在一些困难，例如单晶的合成等。而理论上对半导体能带结构的研究大部分只局限于表面，并没有考虑到真正的固液界面，但是大多数化学反应却又是在界面中进行的，因此，对于半导体表面的能带结构研究往往是不够的。已有的部分理论研究表明，溶剂水对能带结构有着很大的影响，对于一些半导体来说，真空、隐式水、或者单层水是不够模拟实际体系中的能带位置的。对于不同的晶面，水对能带位置的影响是不同的。但是溶剂水是怎么影响能带位置的，对于不同的半导体溶剂水的影响为什么不同。尤其是对极性表面，水对能带位置的影响与非极性表面有什么异同，其中是否存在一些规律？这些都尚不明确。 基于上面问题，本论文采用基于密度泛函理论的分子动力学模拟与自由能微扰理论相结合的方法对一系列极性与非极性半导体水固液界面微观结构进行模拟，并对其能带结构以及溶剂水对能带位置的影响进行了研究。

关键词

理论计算;固液界面;能带位置

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