Two-dimensional boron–nitrogen–carbon monolayers with tunable direct band gaps
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
The search for new candidate semiconductors with direct band gaps of ∼1.4 eV has attracted significant attention, especially among the two-dimensional (2D) materials, which have become potential candidates for next-generation optoelectronics. Herein, we systematically studied 2D B(x)/2N(x/2)C(1-x) (0 < x < 1) compounds in particular focus on the four stoichiometric B(x)/2N(x/2)C(1-x) (x = 2/3, 1/2, 2/5 and 1/3) using a recently developed global optimization method (CALYPSO) in conjunction with density functional theory. Furthermore, we examine more stoichiometries by the cluster expansion technique based on a hexagonal lattice. The results reveal that all monolayer B(x)/2N(x/2)C(1-x) stoichiometries adopt a planar honeycomb character and are dynamically stable. Remarkably, electronic structural calculations show that most of B(x)/2N(x/2)C(1-x) phases possess direct band gaps within the optical range, thereby they can potentially be used in high-efficiency conversion of solar energy to electric power, as well as in p-n junction photovoltaic modules. The present results also show that the band gaps of B(x)/2N(x/2)C(1-x) can be widely tuned within the optical range by changing the concentration of carbon, thus allowing the fast development of band gap engineered materials in optoelectronics. These new findings may enable new approaches to the design of microelectronic devices.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle