二维 Penta-Pt2N4:一种用于纳米电子学的理想材料
材料科学
2018-04-23 v1
摘要
自石墨烯发现以来,二维(2D)材料为设计高性能纳米电子器件开辟了新途径。为促进器件应用,材料需满足三个关键要求:可观的带隙、高载流子迁移率和稳健的环境稳定性。然而,近年来研究最热门的 2D 材料中,石墨烯无带隙,过渡金属硫族化物载流子迁移率低,黑磷烯对环境敏感。迄今为止,这三种特性很少能在单一材料中同时满足。因此,寻找一种理想的 2D 材料以克服该限制成为巨大挑战。本工作中,我们理论预测了一种新型平面 2D 材料:Penta-Pt2N4,其由奇妙的 Cairo 五边形铺砌以及罕见的氮双键设计而成。最重要的是,二维 Penta-Pt2N4 展现出优异的本征特性,包括高达 1.51 eV 的大直接带隙、高达 10^5 cm^2V^-1s^-1 的高载流子迁移率、高达 0.70 TPa 的巨大杨氏模量,以及稳健的动力学、热学和化学稳定性。此外,Penta-Pt2N4 是二维中 PtN2 化学计量比的全局极小值,因此我们还提出了一种 CVD/MBE 方案以实现其实验合成。我们设想二维 Penta-Pt2N4 可在未来纳米电子学中获得广泛应用。
引用
@article{arxiv.1804.07490,
title = {Two-dimensional Penta-Pt2N4: an ideal material for nanoelectronics},
author = {Zhao Liu and Haidi Wang and Jiuyu Sun and Z. F. Wang and Jinlong Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.07490},
year = {2018}
}
备注
31 pages, 4 figures