二维V型AlP半导体及其可调直接带隙

毛彩霞; 张玉萍; 薛丽; 杨旭鑫; 胡永红; 吴涛

doi:10.19603/j.cnki.1000-1190.2021.04.007

华中师范大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (04) : 547 -553. DOI: 10.19603/j.cnki.1000-1190.2021.04.007

二维V型AlP半导体及其可调直接带隙

毛彩霞, 张玉萍, 薛丽, 杨旭鑫, 胡永红, 吴涛

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摘要

一种新型单分子层V型结构磷化铝（V-AlP）二维半导体材料被理论预测,且通过第一性原理计算,它的稳定性和电学性质也得到详细考察.在外加应力和电场作用下,其电子结构被有效地调控.计算结果表明它有很好的稳定性,且具有宽的直接带隙（2.6 eV）.在双轴应力下,其带隙可以在（1～2.6 eV）范围内调控.在外加张力的作用下,其直接带隙可以转变成间接带隙.在不同的应力作用下,单层V-AlP的能带结构变化趋势明显不同,因此其表现出对外加应力的各向异性.当外加电场从5 V·nm^-1变为10 V·nm^-1时,单层V-AlP的带隙可以从0 eV线性调控到2.6 eV.研究结果表明应力和电场都可以有效地改变单层V-AlP的电子能带结构,因此这种二维V-AlP在纳米电子器件中有着广阔的应用前景.