Two-Dimensional Violet Phosphorus P11: A Large Band Gap Phosphorus Allotrope

结晶紫 化学 带隙 单斜晶系 Crystal(编程语言) 光致发光 拉曼光谱 电子迁移率 直接和间接带隙 分析化学(期刊) 晶体结构 结晶学 光电子学 材料科学 光学 物理 医学 病理 色谱法 程序设计语言 计算机科学
作者
Gary Cicirello,Mengjing Wang,Quynh P. Sam,James L. Hart,Natalie Williams,Huabing Yin,J. Judy,Jian Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (14): 8218-8230 被引量:25
标识
DOI:10.1021/jacs.3c01766
摘要

The discovery of novel large band gap two-dimensional (2D) materials with good stability and high carrier mobility will innovate the next generation of electronics and optoelectronics. A new allotrope of 2D violet phosphorus P11 was synthesized via a salt flux method in the presence of bismuth. Millimeter-sized crystals of violet-P11 were collected after removing the salt flux with DI water. From single-crystal X-ray diffraction, the crystal structure of violet-P11 was determined to be in the monoclinic space group C2/c (no. 15) with unit cell parameters of a = 9.166(6) Å, b = 9.121(6) Å, c = 21.803(14)Å, β = 97.638(17)°, and a unit cell volume of 1807(2) Å3. The structure differences between violet-P11, violet-P21, and fibrous-P21 are discussed. The violet-P11 crystals can be mechanically exfoliated down to a few layers (∼6 nm). Photoluminescence and Raman measurements reveal the thickness-dependent nature of violet-P11, and exfoliated violet-P11 flakes were stable in ambient air for at least 1 h, exhibiting moderate ambient stability. The bulk violet-P11 crystals exhibit excellent stability, being stable in ambient air for many days. The optical band gap of violet-P11 bulk crystals is 2.0(1) eV measured by UV-Vis and electron energy-loss spectroscopy measurements, in agreement with density functional theory calculations which predict that violet-P11 is a direct band gap semiconductor with band gaps of 1.8 and 1.9 eV for bulk and monolayer, respectively, and with a high carrier mobility. This band gap is the largest among the known single-element 2D layered bulk crystals and thus attractive for various optoelectronic devices.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
一笑奈何完成签到,获得积分10
1秒前
半分青蓝完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
六氟合铂酸氙完成签到,获得积分10
2秒前
顾矜应助STX采纳,获得10
3秒前
陈chq发布了新的文献求助10
4秒前
淡漠完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
Jay完成签到,获得积分20
6秒前
华仔应助半分青蓝采纳,获得10
6秒前
8秒前
9秒前
个性的紫菜应助淡漠采纳,获得20
10秒前
10秒前
10秒前
bleem完成签到,获得积分10
10秒前
熊有鹏完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
111发布了新的文献求助10
12秒前
等待的易梦完成签到 ,获得积分10
13秒前
薛定谔的柯基完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
xiaoduan发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
JackFan发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
sep发布了新的文献求助10
17秒前
雨天完成签到,获得积分10
17秒前
一久便惯完成签到,获得积分10
17秒前
不倦完成签到,获得积分10
17秒前
Suzzne完成签到,获得积分10
17秒前
小六六六发布了新的文献求助10
19秒前
隐形曼青应助狄从灵采纳,获得10
20秒前
20秒前
不倦发布了新的文献求助10
20秒前
shancai发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3148222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2799394
关于积分的说明 7834549
捐赠科研通 2456604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307321
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628124
版权声明 601655