铅的卤化物钙钛矿（LHPs）材料具有非常好的光吸收性质。二维过渡金属硫族化合物（TMDs）具有优异的载流子传输性质。将这两种材料结合起来，可以获得具有非常优异的光电性能的光电探测器。LHPs与TMDs之间的能带排列对光电探测器的性能有着至关重要的影响。目前存在的相关的理论和实验结果或多或少存在争议，对LHPs/TMDs异质结的界面物理性质也缺乏统一的认识。需要解答的问题包括：LHPs与TMDs的能带排列方式是I-型的还是II-型的？自旋轨道耦合对带阶有什么影响？LHPs与TMDs的界面性质如何？

针对上述问题，该项研究采用第一性原理计算方法，以CsPbBr3与MoSe2为例，研究了两者之间的能带排列以及组成的异质结构的界面物理性质。文中采用杂化泛函HSE06计算方法对它们的带隙，并考虑自旋轨道耦合（SOC）的影响，得到了两者之间准确的能带排列。并对CsPbBr3/MoSe2异质结的界面物理性质给出了直接描述。发现CsPbBr3与MoSe2具有II-型的能带排列，CsPbBr3/MoSe2异质结界面也没有明显的深能级缺陷。该项研究对深入理解LHPs/TMDs异质结的电子结构与界面物理性质具有重要意义，对其在纳米电子器件与光电子器件中的应用具有重要的科学意义和参考价值。

图1 CsPbBr3/MoSe2的能带排列，界面差分电荷密度与投影能带图。

Two-dimensional transition metal dichalcogenides for lead halide perovskites-based photodetectors: band alignment investigation for the case of CsPbBr3/MoSe2

Le Huang, Nengjie Huo, Zhaoqiang Zheng, Huafeng Dong, Jingbo Li

J. Semicond. 2020, 41(5): 052206

doi: 10.1088/1674-4926/41/5/052206

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（来源：半导体学报2020年第5期—钙钛矿半导体光电材料与器件专刊）