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原子级薄单氮化物 SiN 和 GeN:新型二维半导体材料

材料科学 2018-07-06 v1

摘要

低维硅基半导体是一类独特的材料,既能与硅基电子器件良好匹配,又能满足现代工业的微型化需求。由于此类材料的匮乏,许多研究人员致力于该领域的研究。在本工作中,采用群体结构搜索方法和密度泛函理论,我们在理论上预测了二维原子级薄单氮化物 SiN 和 GeN,两者均表现出半导体性质。进一步的研究表明,SiN 和 GeN 表现为间接带隙半导体,带隙分别为 1.75 和 1.20 eV。从头算分子动力学计算表明,即使在 2000 K 的极高温度下,这两种单氮化物也能稳定存在。值得注意的是,SiN 和 GeN 的电子迁移率分别被评估为 0.888x10310^3 cm2V1s1cm^2V^{-1}s^{-1} 和 0.413x10310^3 cm2V1s1cm^2V^{-1}s^{-1}。本工作扩展了低维硅基半导体材料家族。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.10763,
  title  = {Atomically thin mononitrides SiN and GeN: new two-dimensional semiconducting materials},
  author = {Yan Qian and Zhengwei Du and Renzhu Zhu and Haiping Wu and Erjun Kan and Kaiming Deng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.10763},
  year   = {2018}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:1703.03893