خواص الکترونیکی و نوری نانو ساختار نوین دی سولفید ژرمانیوم به روش نظریه تابع چگالی

با استفاده از نظریه تابع چگالی بر پایه محاسبات اولیه، در این مقاله نانو ساختار جدید دی سولفید ژرمانیوم (ges2) معرفی می‌شود. محاسبه انرژی همبستگی نشان می‌دهد که ساختار پیشنهادی از پایداری ترمودینامیکی خوبی برخوردار است. همچنین محاسبۀ نمودار پاشندگی فونونی به‌ وسیله نرم‌افزار کوانتوم اسپرسو، پایداری دینامیکی این ترکیب را تایید می‌کند. نتایج محاسبات نشان می‌دهد که دی سولفید ژرمانیوم، یک نیمرسانا با گاف انرژی غیر مستقیم حدود 9/0 الکترون ولت است که با اعمال تنش و کرنش دو محوره قابل تنظیم است. محاسبات نوری نشان می‌دهد که نانو ساختار پیشنهادی در ناحیۀ مرئی در برابر تابش فرودی، میزان جذب و بازتاب بسیار کمی را از خود نشان می‌دهد، این در حالی است که این ماده در ناحیه فرابنفش موج الکترومغناطیسی نه‌تنها جاذب خوبی است، بلکه بازتابش نسبتاً بالایی هم دارد. این خاصیت مبین آن است که این نانو ساختار می‌تواند در ساخت ابزارهای نوری و به ‌طور خاص در ساخت حفاظ نور فرابنفش مورد استفاده قرار گیرد.

Investigation of electronic and optical properties of novel graphene-like GeS2 monolayer by density function theory

Electronic and optical properties of pentagonal GeS2 monolayer are investigated by first principles calculations in the framework of the density functional theory. The stability of the nanostructure is confirmed by cohesive energy calculation, as well as phonon dispersion calculation. The electronic properties simulation indicates that GeS2 monolayer is an indirect band gap semiconductor with a band gap of about 0.9 eV. Furthermore, the optical properties investigation reveals that the material exhibits a very low absorption and reflectivity in visible region of the electromagnetic spectrum. However, it has a considerable absorption and reflectivity in the ultra violet region. The results of this study, therefore, suggest that the considered structure has a good potential application in the  new generation of optoelectronic devices, especially as a UV protection layer.