方网 La$_{3}$Cd$_{2}$As$_{6}$ 中稳健的窄带隙半导体行为

摘要:窄带隙半导体因其在长波探测器、热电材料以及近来非平凡拓扑方面的潜力而备受追捧。本文报道了一类新型窄带隙半导体 $R$$_{3}$Cd$_{2}$As$_{6}$ ($R=$ La, Ce)的合成与表征。室温单晶 X 射线衍射揭示 As 方网发生畸变且 Cd 空位在单斜超结构中有序排列。在 La$_{3}$Cd$_{2}$As$_{6}$ 中,一个假定的电荷密度有序态于 279~K 出现,在 Ce$_{3}$Cd$_{2}$As$_{6}$ 中于 136~K 出现,并伴随两种化合物电阻率的显著增加。La 成员的电阻率在冷却时增加了十三个数量级,这表明其具有极为洁净的半导体基态。我们的结果表明,以 $I4/mmm$ 母结构为基础的轻质方网材料是有前景的洁净窄带隙半导体。