New two-dimensional allotrope of single layer IV-V semiconductor XBi (X = Si, Ge, Sn)

四方晶系 材料科学 半导体 凝聚态物理 带隙 电子能带结构 直接和间接带隙 密度泛函理论 声子 从头算 宽禁带半导体 结晶学 晶体结构 计算化学 光电子学 物理 化学 量子力学
作者
Chunyan Xu,Mingfeng Zhu,Jian‐Min Zhang,Wen‐Quan Wang,Yu Yan
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier BV]
卷期号:150: 314-320 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2018.04.016
摘要

Using first-principles calculations based on density functional theory, we propose a new two dimensional (2D) tetragonal allotrope of single layer IV-V semiconductor XBi (X = Si, Ge, Sn), which consists of repeated square and octagon rings. The calculated cohesive energy, phonon dispersion and ab-initio molecular dynamics simulations indicate that 2D tetragonal XBi (X = Si, Ge, Sn) are stable at room temperature and have potential to be synthesized in the future. Furthermore, due to the strong spin–orbit coupling (SOC) of Bi atom, the inclusion of SOC alters character of the fundamental band gaps of 2D tetragonal XBi (X = Si, Ge, Sn) and decreases their band gaps. When SOC is include, the electronic band structures show that 2D tetragonal SiBi is a direct band gap semiconductor, while 2D tetragonal GeBi and SnBi are indirect band gap semiconductors. Interestingly, the strain can induce 2D tetragonal XBi (X = Si, Ge, Sn) to undergo a direct to indirect band gap transition or an indirect band gap semiconductor to metal transformation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小马甲应助lanbin采纳,获得10
刚刚
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
加油发布了新的文献求助10
4秒前
xiaolin678完成签到,获得积分10
5秒前
阿苏完成签到 ,获得积分10
6秒前
淡定怜阳发布了新的文献求助30
8秒前
Paris完成签到 ,获得积分10
8秒前
lilililia发布了新的文献求助10
9秒前
可爱语芹发布了新的文献求助10
9秒前
541完成签到,获得积分10
11秒前
调皮的幻梅完成签到 ,获得积分10
14秒前
Shmily完成签到 ,获得积分10
17秒前
qw完成签到,获得积分10
17秒前
lilililia完成签到,获得积分10
17秒前
lrid完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
abc发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
哈哈发布了新的文献求助10
23秒前
缥缈谷冬完成签到,获得积分10
25秒前
李健的粉丝团团长应助hhh采纳,获得10
25秒前
28秒前
米什夫完成签到,获得积分10
28秒前
充电宝应助PDL_采纳,获得10
28秒前
29秒前
yx完成签到,获得积分10
32秒前
吴巧完成签到,获得积分10
33秒前
筱12发布了新的文献求助10
33秒前
情怀应助好运来采纳,获得10
37秒前
39秒前
momo123完成签到 ,获得积分10
41秒前
hhh发布了新的文献求助10
42秒前
43秒前
瑾瑜完成签到 ,获得积分10
44秒前
科研通AI6.4应助好运来采纳,获得10
44秒前
木木应助椰子采纳,获得10
45秒前
酷波er应助坚强的初蓝采纳,获得10
45秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6356387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171252
关于积分的说明 17203615
捐赠科研通 5412291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864564
邀请新用户注册赠送积分活动 1842098
关于科研通互助平台的介绍 1690360