层间滑移与层内晶格变形：van der Waals材料GaGeTe的塑性本源
材料科学
2026-02-23 v3
摘要
塑性无定形半导体是高性能稳定柔性电子器件的理想候选材料。基于锗的硫化物材料因其卓越的半导体特性，特别是优异的载流子迁移率而广为人知。然而，这些材料通常具有内在的脆性，而这种脆性在锗硒化物中源于金属价键Ge-Te的本征半键特性。本文报道了一种超高塑性锗基硫化物GaGeTe。 Bulk GaGeTe可在断裂前承受最高达7.5%的工程应变。通过从宏观表征到原子分辨率扫描电子显微镜的综合多尺度研究，我们揭示了卓越的塑性来源于层间滑移与层内晶格变形的协同效应。DFT计算进一步阐明了其化学本源。Ga原子的存在可避免脆性金属价Ge-Te键的形成，取而代之的是由强Ga-Te、Ge-Ge和Ga-Ge键构成的稳健六方晶格，可在大拉伸应变下维持高键强度，从而支撑了宏观塑性行为。本系统性研究阐明了GaGeTe塑性的形成机制，引入了键工程作为构建塑性无定形半导体的潜在方法。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.16474,
title = {The Plastic Origin of van der Waals material GaGeTe},
author = {Qiao Wang and Ping-An Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16474},
year = {2026}
}