$\mathrm{TlP_5}$：一种具有超高载流子迁移率的未被探索的直接带隙二维半导体

在纳米电子学领域，人们迫切需求具有适当带隙和高载流子迁移率的二维材料。我们提出了一种新型二维晶体单层 $\mathrm{TlP_5}$，它在动力学和热力学上稳定，并具有 2.02 eV 的直接带隙，其高载流子迁移率（电子为 13960 $\mathrm{cm^2\ V^{-1}s^{-1}}$，空穴为 7560 $\mathrm{cm^2\ V^{-1}s^{-1}}$）可与黑磷烯相媲美。单层 $\mathrm{TlP_5}$ 的带隙值和能带特征可通过双轴和单轴应变进行调节，并预测其在可见光范围内具有优异的光吸收。这些特性，尤其是电子和空穴均具有均衡的高迁移率，使单层 $\mathrm{TlP_5}$ 成为未来纳米电子和光电子应用中令人瞩目的功能材料。