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.

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
坦率灵槐完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
asdfg123发布了新的文献求助10
2秒前
kawai完成签到,获得积分10
2秒前
可爱的函函应助Amanda采纳,获得10
2秒前
3秒前
FashionBoy应助小泽采纳,获得10
5秒前
Hunter发布了新的文献求助10
5秒前
小巧的松思完成签到,获得积分10
6秒前
lieqiang完成签到,获得积分20
7秒前
lzy完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
uihyg发布了新的文献求助10
8秒前
hyr发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
所所应助hhh采纳,获得10
10秒前
John发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
上官若男应助活泼的如容采纳,获得10
12秒前
12秒前
踏实志泽完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
cassie发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
xinghui应助三十三天采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
吴烦恼发布了新的文献求助10
13秒前
ilihe给August的求助进行了留言
13秒前
ARNAMO完成签到,获得积分10
13秒前
草莓熊发布了新的文献求助10
15秒前
兔子发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
16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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 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 5632254
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4726532
关于积分的说明 14981567
捐赠科研通 4790212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2558228
邀请新用户注册赠送积分活动 1518633
关于科研通互助平台的介绍 1479071