Semiconducting Silicene: A Two-Dimensional Silicon Allotrope with Hybrid Honeycomb-Kagome Lattice

硅烯 材料科学 半导体 凝聚态物理 带隙 蜂窝结构 纳米技术 格子(音乐) 工程物理 光电子学 物理 复合材料 声学
作者
Pengpeng Sang,Qianwen Wang,Wei Wei,Fei Wang,Yuan Li,Jiezhi Chen
出处
期刊:ACS materials letters [American Chemical Society]
卷期号:3 (8): 1181-1188 被引量:30
标识
DOI:10.1021/acsmaterialslett.1c00259
摘要

Silicene is recognized as a promising candidate of two-dimensional (2D) materials replacing bulk silicon in the post-CMOS era, because of its compatibility with silicon-based technologies. However, the Dirac-cone band structure, because of the honeycomb lattice, prevents pristine silicene from being applied as a semiconductor in electronic devices. Here, we propose a 2D-silicon semiconductor by introducing kagome topology into the honeycomb lattice, i.e., a hybrid honeycomb-kagome (hhk) structure that is referenced as hhk-silicene. Our first-principles calculations demonstrate the high geometric stability and excellent semiconducting properties of the hhk-silicene, which opens up an electronic bandgap comparable to that of the bulk silicon and bears an electron mobility as high as that of the honeycomb silicene. By designing a field-effect transistor based on the hhk-silicene, giant negative differential resistance and switching performance fulfilling the requirements of ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors) are predicted. This work opens up the possibility of rational design of 2D-silicon semiconductors by focusing on the topological lattice structures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
小卢卢快闭嘴完成签到,获得积分10
刚刚
赫绮琴发布了新的文献求助10
刚刚
陈俊完成签到,获得积分10
1秒前
MchemG应助莫西莫西采纳,获得10
2秒前
务实的眼睛应助彩虹海采纳,获得10
2秒前
夬鉲完成签到 ,获得积分10
2秒前
斯文明杰发布了新的文献求助10
3秒前
mix完成签到 ,获得积分10
5秒前
疯狂的海白完成签到,获得积分10
6秒前
季安发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
Jackcaosky完成签到 ,获得积分10
9秒前
震动的听安完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
李健的小迷弟应助xiuxiu采纳,获得10
10秒前
Fan_完成签到,获得积分10
11秒前
擦书发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
斯坦933举报不是网易的云求助涉嫌违规
13秒前
赫绮琴完成签到,获得积分10
13秒前
zhzzhz完成签到,获得积分10
14秒前
鱼叔发布了新的文献求助10
15秒前
xinxinri发布了新的文献求助10
15秒前
zjsy发布了新的文献求助10
17秒前
WTX完成签到,获得积分0
17秒前
擦书完成签到,获得积分10
19秒前
程程完成签到 ,获得积分10
21秒前
小佛爱学护理学完成签到,获得积分10
21秒前
yin印完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
故城完成签到,获得积分10
25秒前
冷酷芝完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
打打应助yak采纳,获得10
28秒前
adminj完成签到,获得积分10
29秒前
Lorain发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
zjsy完成签到,获得积分20
29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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4546005
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3977488
关于积分的说明 12316333
捐赠科研通 3645800
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2007782
邀请新用户注册赠送积分活动 1043355
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 932121