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应变工程二维五边形 SiC$_2$ 中的各向异性超高空穴迁移率

材料科学 2017-01-16 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,我们系统研究了单层五边形 SiC2_2 在应变工程(拉伸和压缩应变)下的电子、机械和输运性质。通过施加面内拉伸或压缩应变,可以容易地调控单层五边形 SiC2_2 的电子能带结构,进而改变载流子的有效质量。此外,预测其电子性质将从间接带隙半导体转变为金属。更有趣的是,在室温下,单轴应变可将五边形 SiC2_2 沿特定方向的空穴迁移率提高近三个数量级,即从 2.59 ×103cm2/Vs\times10^3 cm^2/V s 提升至 1.14 ×106cm2/Vs\times10^6 cm^2/V s(高于石墨烯的载流子迁移率 3.5 ×105cm2/Vs\times10^5 cm^2/V s),而对电子迁移率影响甚微。单层五边形 SiC2_2 的高载流子迁移率可能在高性能电子和光电器件中带来许多潜在应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.03715,
  title  = {The anisotropic ultrahigh hole mobility in strain-engineering two-dimensional penta-SiC$_2$},
  author = {Yuanfeng Xu and Zeyu Ning and Hao Zhang and Gang Ni and Hezhu Shao and Bo Peng and Xiangchao Zhang and Xiaoying He and Yongyuan Zhu and Heyuan Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03715},
  year   = {2017}
}

备注

16 pages, 7 figures