[发明专利]一种铯锡溴-二硫化钼复合材料光学特性的仿真方法

说明书

本发明公开了一种铯锡溴‑二硫化钼复合材料光学特性的仿真方法，使用Materials Studio的Project模块，分别建立7层铯锡溴表面模型和单层二硫化钼模型；对7层铯锡溴表面模型和单层二硫化钼模型进行优化；将优化好的7层铯锡溴表面和单层二硫化钼模型构建CsBr/MoS₂范德华结合的复合模型，计算复合模型的能带结构，差分电荷密度，分析密立根电荷布局、光吸收和光电导性质，获得异质结构相对于非异质结构光学特性提升结果，完成仿真。通过仿真将钙钛矿CsSnBr₃与MoS₂复合；改善了CsSnBr₃的电子传输特性以及光生载流子的分离效率；搭建的CsSnBr₃/MoS₂范德华异质结复合模型，改善了CsSnBr₃的光学特性，为实验上制备相关器件提供了机理上的解释。

技术领域

本发明属于材料学技术领域，具体涉及一种铯锡溴-二硫化钼复合材料光学特性的仿真方法，尤其在为一种铯锡溴/二硫化钼复合材料的理论模型构建、异质结与非异质结的能带结构变化、差分电荷密度，密立根电荷布局分析，光吸收和光电导等性质进行仿真。

背景技术

以二硫化钼(MoS₂)为电子传输层，以铯铅溴(CsPbBr₃)为光吸收剂，可以大大提高基于CsPbBr₃的光电器件的光电性能。但是，由于铅的毒性及不环保性，这类器件的应用受到了限制。将铅元素换成锡元素构建器件，已经成为当下的一种优良的方法。

钙钛矿材料铯锡溴(CsSnBr₃)已成为前景十分光明的材料，所涉及的领域包括涉及激光，光电器件，光电探测器，和伽马射线探测场等。然而，相对较低的载流子迁移率限制了它们的实际光电应用。建立异质结是提高钙钛矿光电器件性能的有效方式。基于钙钛矿/二维材料的范德华异质结构表现出超快和高效的电荷转移行为。研究CsSnBr₃/MoS₂复合模型相对于纯CsSnBr₃光学特性有了明显提升，特别是具有两种不同表面异质结构包括CsBr/MoS₂和SnBr₂/MoS₂，对构建光学器件尤其是光电探测器等领域的应用具有重要研究意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铯锡溴-二硫化钼复合材料光学特性的仿真方法，解决现有含铅钙钛矿的不环保问题，同时改善了铯锡溴载流子迁移率不高和光学特性不够优良的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种铯锡溴-二硫化钼复合材料光学特性的仿真方法，包括以下步骤：

S1、使用Materials Studio的Project模块，分别建立7层铯锡溴表面模型和单层二硫化钼模型；

S2、对步骤S1的7层铯锡溴表面模型和单层二硫化钼模型进行优化；

S3、将优化好的7层铯锡溴表面和单层二硫化钼模型构建CsBr/MoS₂范德华结合的复合模型，计算复合模型的能带结构，差分电荷密度，分析密立根电荷布局、光吸收和光电导性质，获得异质结构相对于非异质结构光学特性提升结果，完成仿真。

具体的，步骤S1中，7层钙钛矿晶体表面包括CsBr面或SnBr₂面。

具体的，步骤S2中，引入阻尼原子成对色散校正，具体为：