研究进展：Nature Electronics-二维半导体材料

近日，研究发现新型碳基二维半导体材料C3N具有大范围可调带隙、高载流子迁移率，高开关比等性质，为下一代电子，光电器件领域的应用奠定了基础。论文作者来自华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室袁清红研究员，魏文娅博士，中科院上海微系统与信息技术研究所丁古巧研究员，杨思维博士、苏州大学康振辉教授、昆士兰大学Debra J. Searles院士，北京理工大学低维量子结构与器件工信部重点实验室王业亮教授等。

双层C3N的电子性质调控：通过控制双层C3N结构的堆垛方式，可以实现大范围能带宽度调控。与本征带隙为1.23 eV的单层C3N相比，双层C3N的带隙可从1.21 eV大幅度调控至0.3eV。

机理解释：两层C3N之间pz轨道的强耦合导致的费米能级附近的能带劈裂大小，可以用价带顶和导带底波函数的重叠数目进行定量计算。其中AA和AA'排列的双层C3N的波函数重叠的数目分别是AB和AB'排列的双层结构的两倍，所以能带劈裂值也为两倍。而对于旋转的双层结构，上下层pz轨道的重叠有限，因此其带隙与单层C3N接近。图为外加电场对双层C3N的带隙调控

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41928-021-00602-z

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/m-ig_8L29igZ0tI1-GBY-A