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新型层状多阴离子化合物Bi 3 O 3 SeBr的晶体结构和物理性质
Abstract
采用传统高温固相法合成了Bi 3 O 3 O 3 SeBr, 采用粉末衍射、第一性原理计算、漫反射光谱和光电性能测试, 系统研究了Bi 3 O 3 O 3 SeBr的晶体结构和物理性质.结果表明:Bi 3 O 3 O 3 SeBr为四方晶系, 空间群为 P 4/nmm, 晶胞参数a=3.922 84(6)Ǻ, c=20.238 14(3)Ǻ.其晶体结构中包含有3种原子层:Bi 2 O 2 层, Se离子层和Br离子双层.Se离子层和Br离子双层位于Bi 2 O 2 层中间, 形成Bi 2 O 2 Se和BiOBr结构单元.Bi 3 O 3 O 3 SeBr可以看做是由Bi 2 O 2 Se和BiOBr结构单元沿着 c 方向共用Bi 2 O 2 层而组成的.Bi 3 O 3 O 3 SeBr为间接带隙的n-型半导体, 间接带隙为0.42 eV.价带顶部的能态是由Se 4p能带所决定, 而导带底的能态主要由Bi 6p能带构成.在可见光照射下Bi 3 O 3 O 3 SeBr表现出稳定的光电性能, 其光生电流密度为0.70 μA/cm 2 , 高于Bi 2 O 2 Se, 在光电探测领域具备一定应用前景.