Sc, Ti, V原子吸附单层MoSi2N4的电磁学性质研究文献综述

文献综述

文献综述1. 前言石墨烯是由面内碳碳共价键结合形成的六边形蜂窝状结构，可以表现出与块状石墨迥异的物理化学性能，例如零带隙半导体特性[1]、极高的载流子迁移率[2]、高透光率[3]、极高的热导率[4]、极高的杨氏模量、断裂强度[5]以及优异的化学稳定性[7]，使其在电子器件[6,7]等领域展现出广泛的应用前景。

但是，由于零带隙的特点，石墨烯制成的电子器件无法满足逻辑电路中的需求[8]，极大的限制了石墨烯实际应用的发展。

虽然，可以利用掺杂、表面功能化等典型的二维材料改性方法，来打开石墨烯的带隙，但是在带隙打开的同时也会改变其能带结构，从而导致电学性能显著变化。

目前对二维材料的研究已经超越单纯的石墨烯的范畴，衍化发展的有二维单质型层状材料（石墨烯与黑磷）、二维二元型层状材料（六方氮化硼h-BN与过渡族金属硫族化合物TMDCs）和二位三元型层状材料（MnBi2Te4家族与过渡族金属磷硫属化合物MPTs）等。

其中二维三元型层状材料在近期有了重大突破，Hong等人用化学气相输运法（CVD）在氮化钼的生长过程中引入硅，合成了一种新型的二维三元层状材料MoSi2N4[9]。

单层MoSi2N4由于具有优异的机械性能、高的载流子迁移率、高透光率和优异的化学稳定性，在电子器件领域中展现出良好的应用前景。

2. 单层MoSi2N4的结构与特性2D vdW层状MoSi2N4的晶体结构如图1所示，其单层由N-Si-N-Mo-N-Si-N的七重原子层构成，可以看作是由两个Si-N双层夹着一个MoN2层，Mo原子和Si原子交替构成六角蜂窝型结构，此结构与 1-MoN晶体的等同，并且晶格常数为a=b=2.94 。

单层MoSi2N4之间依靠N原子之间的vdW相互作用进一步构成了多层MoSi2N4。

单层MoSi2N4的各种物理特性如表格1所示[9]。