以B3C2N3为衬底的石墨烯带隙调制

《physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters》：Bandgap Modulation of Graphene Using B3C2N3 as Substrate

基于第一性原理计算，B3C2N3单层作为石墨烯基底可诱导带隙形成，其87 meV带隙可通过应变进一步调谐。范德华异质结破坏空间反演对称性，产生非零伯里曲率，支持双量子点激子。这种带隙可调谐与 valleystronics 特性为石墨烯电子器件设计开辟新路径。

　　

摘要

基于第一性原理计算，提出使用半导体B₃C₂N₃的平坦单层作为石墨烯的衬底。由于从衬底到石墨烯的电荷转移产生的不均匀电场，石墨烯的特征狄拉克能带被分离，从而在费米能级处形成了能隙。沿之字形晶向施加单轴压缩应变以及沿扶手椅晶向施加拉伸应变可以进一步显著增大带隙。范德华异质结构的形成打破了空间反演对称性，并诱导出非零的贝里曲率，这可能导致产生双量子比特激子。这种带隙可调性以及相关的谷电子学特性为基于石墨烯的电子和光电子器件的设计开辟了新的途径。

图形摘要

提出使用二维B₃C₂N₃作为石墨烯的衬底，可以在石墨烯中形成87 meV的能隙。通过施加单轴应变，这一能隙可以进一步显著调节。B₃C₂N₃与石墨烯形成的范德华异质结构展现了良好的电子和光电子特性。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。