【其他论文】镁掺杂 β-Ga₂O₃ (100) 表面上 cs 吸附的研究：第一性原理研究

        由中国计量大学的研究团队在学术期刊 Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 发布了一篇名为Study of cs adsorption on Mg-doped β-Ga₂O₃(100) surface: A first-principles investigation（镁掺杂 β-Ga₂O₃ (100) 表面上 cs 吸附的研究：第一性原理研究）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃ 凭借其超宽带隙、高电子迁移率及优异稳定性，是理想的日盲紫外光电阴极材料。然而其 p 型表面敏化机制仍不明确。本研究采用第一性原理计算，系统探究了不同 Cs 吸附位点与覆盖度对 Mg 掺杂 β-Ga₂O₃ (100) 表面稳定性、电子结构及光学特性的影响。结果表明：单 Cs 原子吸附时，B2 位点（Mg 原子与 Ga 原子间的桥位）具有最高吸附稳定性。随着 Cs 覆盖层逐渐增加，吸附能持续增大但始终保持负值，为吸附过程的稳定性提供了强有力的热力学证据。电子结构特征方面，功函数先减后增，在 0.5 单原子层(ML)Cs 覆盖层时达到最小值。深入分析表明，随着 Cs 覆盖层增加，导带最低点 (CBM) 与价带最高点 (VBM) 均呈现向下能量位移。当覆盖层超过 0.5 ML 时，费米能级进入导带区域，使表面转变为 n 型状态。在光学特性方面，Cs 吸附显著增强了 Mg 掺杂 β-Ga₂O₃ (100) 表面光阴极在日盲紫外区域的光探测能力，提升了材料对该波段光学信号的响应效率。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2025.116784