N-Functionalized MXenes: ultrahigh carrier mobility and multifunctional properties

MXenes公司 单层 材料科学 带隙 纳米材料 直接和间接带隙 半导体 电子迁移率 纳米技术 光电子学 密度泛函理论 化学物理 化学 计算化学
作者
Yangfan Shao,Fang Zhang,Xingqiang Shi,Hui Pan
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:19 (42): 28710-28717 被引量:55
标识
DOI:10.1039/c7cp05816k
摘要

Two dimensional (2D) nanomaterials have demonstrated huge potential in wide applications from nanodevices to energy harvesting/storage. In this work, we propose a new class of 2D monolayers, nitrogen-functionalized MXenes (Nb2CN2 and Ta2CN2), based on density-functional theory (DFT). We find that these monolayers are direct semiconductors with near linear energy dispersions at the Γ point. M2CN2 monolayers have significant small effective mass and show an ultra-high mobility of up to 106 cm2 V-1 s-1. We show that the electronic structures of the M2CN2 monolayers can be easily controlled by biaxial and uniaxial strains. Importantly, the carrier mobility and direct band gap can be dramatically increased within a certain range of strain. A direct-indirect band gap transition can be triggered and the band gap can be tuned under strain. The tunable electronic properties are attributed to the structural changes and charge redistribution under stain. Our findings demonstrate that N-functionalized MXenes are promising materials for nanodevices with high speed and low power.

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
852应助飞飞888采纳,获得30
刚刚
大个应助bi8bo采纳,获得10
刚刚
刚刚
Wonder罗发布了新的文献求助10
1秒前
miemie完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小蘑菇应助温暖不愁采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助好运来好运来采纳,获得10
3秒前
珊瑚脑_派总完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
lulululu完成签到,获得积分10
4秒前
王泽发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
hutian完成签到,获得积分10
4秒前
1raserL完成签到,获得积分20
4秒前
共享精神应助王王牛奶采纳,获得10
5秒前
innocent完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
打打应助杨洋采纳,获得10
6秒前
Akim应助隐形小兔子采纳,获得10
6秒前
丰富语蕊应助文闵采纳,获得10
6秒前
香蕉觅云应助境屾采纳,获得10
7秒前
7秒前
孙孙博士发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
11秒前
飞天小猪完成签到,获得积分20
11秒前
羊知鱼完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
tengy完成签到,获得积分10
13秒前
LQQ完成签到,获得积分10
13秒前
隐形曼青应助要减肥亦云采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
master完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
123完成签到,获得积分10
15秒前
thermotolerance完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7531093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9116817
关于积分的说明 19473614
捐赠科研通 7131468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3256395
关于科研通互助平台的介绍 2424051
邀请新用户注册赠送积分活动 2244012