磷烯/石墨烯异质结构中的可调电子性质与电场诱导相变

单组分体系的缺陷，例如石墨烯的无带隙特性、磷烯缺乏空气稳定性等，已引起人们对堆叠材料的广泛关注，期望其展现出有趣的电子与光学性质。利用紧束缚近似与格林函数方法，我们研究了扶手椅型边缘的侧向磷烯/石墨烯异质结构的电子性质，其根据石墨烯条带宽度不同，或为半导体/半导体、或为半导体/金属异质结构。研究发现该体系为窄带隙，且带隙可通过调节畴尺寸进行调制。此外，对带隙随组分磷烯条带宽度的变化分析表明，在半导体/金属异质结构中，磷烯条带未在费米能级附近诱导出任何电子态，说明受抑制的电子输运应归因于跨界面的空穴转移。进而，我们展示了横向电场可显著改变异质结构的电子行为，即异质结构发生半导体-金属相变。 moreover，调节横向电场产生了一个引人入胜的可能性：体系可发生从带绝缘体到拓扑绝缘体的拓扑相变。