一种氮化钽基异质结的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮化钽基异质结的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：优化氮氧化钽与氮化钽的晶胞结构；步骤S2：进行静态自洽与非自洽计算，获得稳定模型的能量、能带结构数据；步骤S3：对氮氧化钽与氮化钽进行切面，切面的晶向为方向；步骤S4：将氮氧化钽与氮化钽结合形成异质结，并测试层间距及位点；步骤S5：对测试好层间距与位点的异质结模型进行结构优化；步骤S6：进行自洽计算，获得稳定模型的能量，进而进行差分电荷密度、部分电荷密度与能带排列分析。对氮氧化钽与氮化钽进行切面，通过将氮化钽(100)方向与氮氧化钽(100)方向结合形成异质结，不仅能获得晶格相匹配的异质结构，还能提升其电荷传输效率，进而促进PEC性能的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异质结制备，尤其涉及氮化钽基异质结的制备方法。

技术介绍

1、利用太阳光驱动的光电化学(pec)水分解生产氢气和氧气能够有效地利用太阳能和缓解能源危机。对于商业化实施的pec设备，我们需要低成本、无毒且能够实现10％以上的太阳能到氢气(sth)转换效率的材料。在研究的各种候选材料中，氮化钽(ta3n5)以其良好的直接带隙(～2.1ev)、合适的带边排列和地球储量丰富而脱颖而出。然而，由于ta3n5存在快速载流子复合(<10ps)，导致相对于氢电极的高起始电位(0.8-1.1v)，进而限制其大规模的推广使用。因此，制定出改善ta3n5电荷传输特性的有效策略非常必要，但这是一项重大挑战。

2、通过异质结中的耗尽区内建电场使得光生电荷发生分离，进而提高电荷传输特性是一种常见的策略。

3、经检索，公告号cn113293404a的中国专利，公开了一种异质结光阳极材料及其制备方法和应用，其提出通过制备出界面晶格匹配的异质结光阳极材料，实现光生电荷的高效分离的技术方案；

4、公告号cn115613037a的中国专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，计算方法具体为：

3.根据权利要求2所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，步骤S2具体为：

4.根据权利要求3所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，步骤S3具体为：

5.根据权利要求4所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，步骤S4具体为：

6.根据权利要求5所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，测试氮氧化钽与氮化钽最近邻原子层之间的层间距，具体为：

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【技术特征摘要】

1.一种氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，计算方法具体为：

3.根据权利要求2所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，步骤s2具体为：

4.根据权利要求3所述的氮化钽基异质结的制备方法，其特征在于，步骤s3具体为：

5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霆熙，张妍宁，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：