单层蜂窝状碳化硅的自下而上生长
材料科学
2023-03-01 v1
摘要
在长期理论化的碳化硅二维同素异形体探索中，类石墨烯蜂窝结构单层的探索一直难以实现。预计其具有大直接带隙（2.5 eV）、环境稳定性和化学多功能性。虽然硅和碳之间的键合在能量上是有利的，但迄今为止仅报道了无序纳米片。在此，我们展示了在碳化硅衬底上的超薄过渡金属碳化物薄膜上，大面积、自下而上合成单晶、外延单层蜂窝状碳化硅。我们发现二维碳化硅相几乎是平面的，并且在高温下稳定，真空中高达1200{\deg}C。二维碳化硅与过渡金属碳化物表面之间的相互作用在电子能带结构中产生类狄拉克特征，在TaC衬底的情况下该特征发生强自旋分裂。我们的发现是迈向常规和定制化合成二维碳化硅单层的第一步，这种新型异质外延系统可能在从光伏到拓扑超导的广泛应用中找到用途。
引用
@article{arxiv.2301.06498,
title = {Bottom-up growth of monolayer honeycomb SiC},
author = {C. M. Polley and H. Fedderwitz and T. Balasubramanian and A. A. Zakharov and R. Yakimova and O. Bäcke and J. Ekman and S. P. Dash and S. Kubatkin and S. Lara-Avila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06498},
year = {2023}
}