محاسبه ساختار نواری، تابع دی الکتریک و طیف اتلاف انرژی هگزاگونال بورون نیترید دو لایه تحت کرنش صفحه ای دو محوری

با استفاده از نظریه تابعی چگالی خواص الکتریکی و اپتیکی هگزاگونال بورون نیترید (hbn) دو لایه تحت کرنش صفحه ای دو محوری بررسی می شوند. محاسبه انرژی کل دو حالت برهم چینش aa و ab نشان می دهد که حالت ab پایدارتر از حالت aa است. hbn دو لایه دارای گاف نواری غیر مستقیم به اندازه 4.33 ev در راستایkm است. با اعمال کرنش تراکمی، کمینه نوار رسانش در نقطه m نسبت به تراز فرمی به سمت بالا و لبه نوار رسانش در نقطه به سمت پایین جابجا می شود. به ازای 6% کرنش تراکمی گاف نواری به گاف نواری غیر مستقیم در راستای k تبدیل می شود. با اعمال کرنش کششی، کمینه نوار رسانش در نقاط k و m نسبت به تراز فرمی به سمت پایین جا بجا می شود و گاف نواری کاهش می یابد. توابع اپتیکی hbn دو لایه، شامل تابع دی الکتریک، طیف اتلاف انرژی و ضریب شکست، تحت کرنش کششی (تراکمی) به سمت انرژی های کمتر (بیشتر) جابه جا می شوند. محاسبات نشان می دهند که با اعمال کرنش می توان خواص الکتریکی و اپتیکی hbn دو لایه را تغییر داد که این نتایج می تواند در طراحی نیمرساناهای جدید مورد استفاده قرار گیرد.

Calculation of band structure, dielectric function and electron energy loss spectrum of bilayer hBN under biaxial strain

In this study, the electronic and optical properties of bilayer hBN under inplane biaxial strain were investigated using density functional theory. The total energy calculations show that the AB stacking configuration is more stable than AA stacking configuration. The strainfree bilayer hBN has an indirect band gap of 4/33 eV along the K M direction. By applying the compressive strain the conduction band minimum at the M point moves upward and the conduction band edge at the point moves downward. The optical spectra of bilayer hBN, including the dielectric function and electron energy loss spectrum, move to lower (higher) energies under tensile (compressive) strain.