Two-Dimensional Electron Gas in MoSi2N4/VSi2N4 Heterojunction by First Principles Calculation

异质结 材料科学 凝聚态物理 电场 半导体 带隙 电子能带结构 电子结构 之字形的 电子 光电子学 物理 几何学 数学 量子力学
作者
Ruiling Gao,Chao Liu,Le Fang,Bixia Yao,Wei Wu,Qi-Ling Xiao,Shunbo Hu,Yu Liu,Heng Gao,Shixun Cao,Guangsheng Song,Xiangjian Meng,Xiaohong Chen,Wei Ren
出处
期刊:Chinese Physics Letters [IOP Publishing]
卷期号:39 (12): 127301-127301 被引量:4
标识
DOI:10.1088/0256-307x/39/12/127301
摘要

Van der Waals (vdW) layered two-dimensional (2D) materials, which may have high carrier mobility, valley polarization, excellent mechanical properties and air stability, have been widely investigated before. We explore the possibility of producing a spin-polarized two-dimensional electron gas (2DEG) in the heterojunction composed of insulators MoSi 2 N 4 and VSi 2 N 4 by using first-principles calculations. Due to the charge transfer effect, the 2DEG at the interface of the MoSi 2 N 4 /VSi 2 N 4 heterojunction is found. Further, for different kinds of stacking of heterojunctions, lattice strain and electric fields can effectively tune the electronic structures and lead to metal-to-semiconductor transition. Under compressive strain or electric field parallel to c axis, the 2DEG disappears and band gap opening occurs. On the contrary, interlayer electron transfer enforces the system to become metallic under the condition of tensile strain or electric field anti-parallel to c axis. These changes are mainly attributed to electronic redistribution and orbitals’ reconstruction. In addition, we reveal that MoSi 2 N 4 /VSi 2 N 4 lateral heterojunctions of armchair and zigzag edges exhibit different electronic properties, such as a large band gap semiconductor and a metallic state. Our findings provide insights into electronic band engineering of MoSi 2 N 4 /VSi 2 N 4 heterojunctions and pave the way for future spintronics applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ruan完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
羊肉完成签到,获得积分20
1秒前
贺文杰发布了新的文献求助10
1秒前
愫问完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
追寻紫安发布了新的文献求助10
2秒前
zhuzhu完成签到 ,获得积分10
2秒前
笨笨含羞草完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
zhang发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
lankeren发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
18298859129完成签到,获得积分10
5秒前
羊肉发布了新的文献求助10
5秒前
燕子归来发布了新的文献求助10
5秒前
张张发布了新的文献求助10
7秒前
铛铛铛发布了新的文献求助10
7秒前
shuxi完成签到,获得积分10
7秒前
chenjj完成签到,获得积分20
9秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
思源应助张张采纳,获得10
11秒前
李爱国应助zjl采纳,获得10
11秒前
Hello应助Davidjin采纳,获得10
12秒前
13秒前
过河卒发布了新的文献求助10
13秒前
dongmin发布了新的文献求助10
13秒前
Bobo发布了新的文献求助10
13秒前
这位同学不知道叫什么好完成签到,获得积分10
13秒前
简单的可乐完成签到,获得积分10
13秒前
大翟发布了新的文献求助10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
gudn完成签到,获得积分10
17秒前
17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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5601362
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686881
关于积分的说明 14846604
捐赠科研通 4680822
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539355
邀请新用户注册赠送积分活动 1506197
关于科研通互助平台的介绍 1471293