人工晶体学报

作者：赵志洲, 苏尔琴, 王新喜, 周新圆, 张丽丽, 赵旭才

单位：1.伊犁师范大学物理科学与技术学院，新疆凝聚态相变与微结构实验室，伊宁 　835000；2.伊犁绿色硅基材料工程研究中心，伊宁 　835000；3.喀什地区教学研究室，喀什 844000

关键词：二维材料,电子结构,光学性质,横向异质结,应变,第一性原理,

基金：伊犁哈萨克自治州科技计划(YZ2022B021);新疆凝聚态相变与微结构实验室开放课题(XJDX0912Z2404)

本文基于第一性原理计算构建了扶手椅（armchair， AC）型和锯齿（zigzag， ZZ）型横向异质结模型，分别用符号表示为AC-（SnSe） m /（SnS） n 和ZZ-（SnSe） m /（SnS） n，其中m/n=1/11、6/6、11/1，系统研究了其稳定性、电子结构、光学性质及应变调控效应。结果表明，AC-（SnSe） m /（SnS） n 的带隙随m值的增大而减小，这有利于促进光生电子-空穴对的产生，从而提升光催化活性。在所构建的模型中，仅ZZ-（SnSe）6/（SnS）6呈现出典型的Ⅱ型能带对齐结构，可有效促进光生载流子的空间分离，增加电子受激发迁移的概率，增强光电性能。光吸收谱分析表明，ZZ-（SnSe）6/（SnS）6与AC-（SnSe）6/（SnS）6具有更强的极化响应与更优的载流子输运潜力，其中ZZ-（SnSe）6/（SnS）6的吸收范围更宽、吸收强度更高。此外，应变工程可进一步调控性能，以AC-（SnSe）6/（SnS）6为例，+4%拉伸应变可诱导间接带隙转变为直接带隙，而-12%压缩应变则显著增强吸收并提高光催化效率。本研究揭示了组分比例与应变工程在SnSe/SnS横向异质结中的协同调控机制，为高效二维光催化/光伏器件的设计提供理论依据。

来源：2026年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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