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一种新型的单元素层状二维半导体—黑砷

2020-08-31

厚度为原子层的二维层状材料体系,由于其新奇的物理性质、极具竞争优势的输运性能,被认为是延续摩尔定律的方案之一。第一种二维材料—石墨烯,被发现之后,涌现了大量的二维材料,如MX2(M = Ga,Mo,W,Re,Hf,V;X = S, Se, Te)、InSe、 b-P等等;但是截至目前,能够同时兼具高载流子迁移率、合适能带结构、优异环境稳定性的二维材料仍有待进一步发掘。

近日,中南大学物理与电子学院何军教授团队在《Journal of Semiconductors》上撰写news and views文章《A new single-element layered two-dimensional semiconductor: black arsenic》,简要介绍了一种新型的单元素二维层状半导体黑砷在基本物性及光电器件应用方面的研究进展,并对目前所存在的问题进行了讨论。

常见砷的同素异形体有三种,灰砷、黄砷、黑砷,其中黑砷为半导体并能稳定存在于自然界,理论预测黑砷具有超过(5.29-12.32) ′ 103 cm2V-1s-1的载流子迁移率,同时其具有极大的热、电输运各向异性,在高速光电器件中具有重要的应用潜力。最近我们的实验发现黑砷具有优异的场效应特性及好的环境稳定性(Adv Mater, 2018, 30, 1800754;Adv Funct Mater, 2018, 28, 1802581),但是黑砷的研究仍然面临一些问题,如怎样实现与理论值相当的载流子迁移率、如何从实验上生长高质量的黑砷晶体、如何进一步提高晶体的环境稳定性。我们相信,随着研究的不断深入,所有的这些问题都会被很好的解决,同时更多新奇的物理性质将被发现。

Full Text: https://mp.weixin.qq.com/s/r7mjgRjCvyDR4sDzU3VHRg

 

 

 



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