$\mathrm{BaAs_3}$：一种具有空位诱导半导体-金属转变的窄带隙二维半导体

在纳米电子学领域，寻找新型二维（2D）材料备受期待。我们在此提出一种具有一系列令人鼓舞功能的新型二维晶体砷化钡（$\mathrm{BaAs_3}$）。单层与双层形式的 $\mathrm{BaAs_3}$ 具有动力学与热力学稳定性，分别具有 0.87 eV 和 0.40 eV 的窄间接带隙，以及约 ~$\mathrm{10^3\ cm^{2}\,V^{-1}\,s^{-1}}$ 量级的高空穴迁移率。二维 $\mathrm{BaAs_3}$ 的电子性质可通过控制层厚来调控。有利的解理能表明层状 $\mathrm{BaAs_3}$ 可作为独立二维材料制备。此外，通过引入空位缺陷，单层 $\mathrm{BaAs_3}$ 可从半导体转变为金属。二维 $\mathrm{BaAs_3}$ 有望在纳米电子器件中找到应用。