Tuning the Electronic Structure of an α-Antimonene Monolayer through Interface Engineering

单层 接口(物质) 材料科学 纳米技术 电子结构 光电子学 化学 计算化学 分子 有机化学 吉布斯等温线
作者
Zhi‐Qiang Shi,Huiping Li,Cheng-Long Xue,Qian-Qian Yuan,Yang‐Yang Lv,Yongjie Xu,Zhen‐Yu Jia,Libo Gao,Yanbin Chen,Wenguang Zhu,Shao‐Chun Li
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:20 (11): 8408-8414 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.0c03704
摘要

The interfacial charge transfer from the substrate may influence the electronic structure of the epitaxial van der Waals (vdW) monolayers and, thus, their further technological applications. For instance, the freestanding Sb monolayer in the puckered honeycomb phase (α-antimonene), the structural analogue of black phosphorene, was predicted to be a semiconductor, but the epitaxial one behaves as a gapless semimetal when grown on the Td-WTe2 substrate. Here, we demonstrate that interface engineering can be applied to tune the interfacial charge transfer and, thus, the electron band of the epitaxial monolayer. As a result, the nearly freestanding (semiconducting) α-antimonene monolayer with a band gap of ∼170 meV was successfully obtained on the SnSe substrate. Furthermore, a semiconductor–semimetal crossover is observed in the bilayer α-antimonene. This study paves the way toward modifying the electron structure in two-dimensional vdW materials through interface engineering.

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