TlP5: an unexplored direct band gap 2D semiconductor with ultra-high carrier mobility
TlP5: an unexplored direct band gap 2D semiconductor with ultra-high carrier mobility
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TlP5：一种未经探索的具有超高载流子迁移率的直接带隙二维半导体
DOI：
10.1039/c8tc05164j
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发表时间：
2019-01
影响因子：
6.4
通讯作者：
Miao Xiang-Shui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuan Jun-Hui;Cresti Aless;ro;Xue Kan-Hao;Song Ya-Qian;Su Hai-Lei;Li Li-Heng;Miao Nai-Hua;Sun Zhi-Mei;Wang Jia-Fu;Miao Xiang-Shui
纳米电子学领域迫切需要具有合适带隙和高载流子迁移率的二维材料。我们提出了一种新的二维晶体单分子膜TlP5，它具有动力学和热力学上的稳定性，其直接禁带宽度为2.02 eV，载流子迁移率较高(电子为13960 cm(2)V-1，空穴为7560 cm(2)V-1，S(-1)为75.60 cm(2)V-1)，与膦相当。TlP5单层薄膜的带隙大小和带隙特性可以通过双轴和单轴应变来调节，在可见光范围内具有良好的光吸收性能。这些性质，特别是电子和空穴的平衡高迁移率，使单层TlP5成为未来在纳米电子学和光电子学中应用的一种令人兴奋的功能材料。
Two-dimensional materials with an appropriate band gap and high carrier mobility are urgently desired in the field of nanoelectronics. We propose a novel two-dimensional crystal monolayer TlP5, which is dynamically and thermodynamically stable and possesses a direct band gap of 2.02 eV with high carrier mobilities (13 960 cm(2) V-1 s(-1) for electrons and 7560 cm(2) V-1 s(-1) for holes), comparable to that of phosphorene. The band gap value and band characteristics of monolayer TlP5 can be adjusted by biaxial and uniaxial strains, and excellent optical absorption over the visible-light range is predicted. These properties, especially the balanced high mobilities for not only the electrons but also the holes, make monolayer TlP5 an exciting functional material for future applications in nanoelectronics and optoelectronics.
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O. Olofsson;J. Gullman;I. Søtofte;P. Beronius;J. Engebretsen;L. Ehrenberg