电场对材料带隙的调控文献综述

材料的带隙是决定其电子性质和光学性质的关键参数之一，对光电器件、传感器和能源领域等方面的应用具有重要意义。

电场作为一种清洁、高效、可控的外部刺激，为调控材料带隙提供了有效手段。

本文综述了电场对材料带隙调控的研究进展，首先介绍了能带理论、电场对能带结构的影响、斯塔克效应、量子限域效应等相关概念，并从理论计算和实验测量两方面概述了电场调控材料带隙的研究方法。

其次，重点阐述了电场对不同材料体系带隙的调控机制，包括二维材料、传统半导体材料、铁电材料以及其他材料体系。

在此基础上，总结了电场调控材料带隙在光电器件、电子器件、传感器和能源领域等方面的应用，并展望了该领域未来的发展趋势和面临的挑战。

关键词：电场；带隙调控；能带结构；二维材料；光电器件

材料的带隙是指材料的价带顶端到导带底端的能量差，是决定材料电子性质和光学性质的关键参数之一。

带隙的大小直接影响材料的电导率、光吸收、光发射等性质，因此对材料在光电器件、传感器、催化剂和能源领域等方面的应用具有重要意义[1]。

例如，宽带隙材料通常用于制造发光二极管（LED）和激光器等光电子器件，而窄带隙材料则更适合用于制造太阳能电池和红外探测器等[2]。

传统的带隙调控方法主要依赖于改变材料的化学成分或晶体结构，例如掺杂、合金化和量子点等方法。