Влияние деформации на оптические и оптоэлектронные свойства квази-$2D$ ван-дер-ваальсовых гетероструктур на основе борофена

Методами ab initio проведен прогностический анализ влияния деформации растяжения/сжатия на оптические и оптоэлектронные свойства ван-дер-ваальсовых квази-$2D$ гетероструктур, образованных гофрированным борофеном с треугольной кристаллической решеткой и графеноподобными нитридом галлия GaN и оксидом цинка ZnO. Подробно рассматриваются случаи деформации, приводящие к появлению энергетической щели в электронном строении исследуемых ван-дер-ваальсовых гетероструктур: одноосное сжатие на 14% и двухосное сжатие на 4% в случае гетероструктуры борофен/GaN и одноосное растяжение на 10% и двухоосное сжатие на 6% в случае гетероструктуры борофен/ZnO. Показано, что при одноосных деформациях спектры поглощения обеих гетероструктур наиболее заметно изменяются в области ИК диапазона, демонстрируя увеличение коэффициента поглощения в несколько раз по сравнению с его значениями в отсутствие деформаций. Наибольшей величиной поглощения в ИК диапазоне характеризуется гетероструктура борофен/GaN при одноосном сжатии на 14%. В случае двухосных деформаций для гетероструктуры борофен/GaN также характерно увеличение коэффициента поглощения в ИК диапазоне, а для гетероструктуры борофен/ZnO помимо увеличения поглощения в ИК диапазоне обнаружено увеличение пика поглощения в области диапазона видимого излучения при двухосном сжатии на 6%. Показано, что осевая деформация растяжения/сжатия вызывает усиление генерации фототока у исследуемых гетероструктур в диапазонах ИК и видимого излучения за счет увеличения их коэффициента поглощения в указанных диапазонах длин волн.