碳硅烯与锗硅烯：两种具有优异结构、电子和光学性质的二维材料
材料科学
2022-01-24 v1
摘要
利用第一性原理计算，我们研究了 CSi7（碳硅烯）和 GeSi7（锗硅烯）单层二维类硅烯结构的结构、光学和电子性质。我们表明 CSi7 和 GeSi7 单层具有不同程度的翘曲，这为调控类硅烯结构中的翘曲提供了新途径。碳杂质减小硅烯翘曲，而锗杂质增大翘曲。CSi7 具有 0.25 eV 间接带隙的半导体性质，而 GeSi7 是半金属。此外，在单轴拉伸应变下，CSi7 的半导体性质转变为金属性质，表明 CSi7 可用于应变电子器件如应变传感器和应变开关。GeSi7 在应变下无明显响应。GeSi7 具有比 CSi7、硅烯和石墨烯更高的介电常数，可用作高性能电容器中的二维材料。内聚能和形成能的计算表明 CSi7 比 GeSi7 更稳定。进一步，我们研究了这些新材料的光学性质，表明 CSi7 和 GeSi7 能显著增强硅烯的光吸收。所得结果可为调控类硅烯结构的电子和光学性质以用于纳米电子器件的不同应用开辟新路径。
引用
@article{arxiv.2201.08590,
title = {Carbosilicene and germasilicene: Two 2D materials with excellent structural, electronic and optical properties},
author = {Saeid Amjadian and Mahdi Esmaeilzadeh and Nezhat Pournaghavi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08590},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 12 figures