铁电二维材料因其可切换的极化特性和可调控的电子性质,为设计多功能电子和光电器件提供了独特的平台。在本文中,我们设计并研究了一种 SiI/α-In2Se3 多功能异质结。计算结果表明,当 α-In2Se3 的极化方向从向下 (P↓) 切换为向上 (P↑) 时,可诱导半导体到金属的相变,这展现了其在可重构光电应用中的内在潜力。此外,系统研究了 SiI/α-In2Se3↓ 的光催化性能和太阳能电池性能。研究发现,SiI/α-In2Se3↓ 呈现出典型的 II 型能带排列、宽光谱范围内的增强光吸收、适中的直接带隙以及高载流子迁移率。这些特性使其能够用作高效的直接 Z 构型光催化剂,实现了 34.62% 的显著太阳能制氢效率。此外,在 1% 的双轴应变下,其功率转换效率高达 21.56%,表明其在高效太阳能电池中具有巨大的应用潜力。这项工作不仅提供了对铁电范德华异质结中结构-性质关系的深刻理解,而且突显了它们在开发下一代可调谐光电子器件、先进光催化系统和高性能太阳能电池方面的多功能性与应用前景。
Guo et al. (Mon,) 研究了这一问题。