二维蜂窝结构C3X2（X=N、P、As）材料的电子与光学特性及其在纳米光电器件中的潜力

来自某研究团队通过第一性原理计算，设计出一系列新型二维碳基材料C3X2（X=N、P、As），解决了碳网络功能化调控的难题。研究证实这些材料具有宽禁带半导体特性和显著的光学各向异性，可实现蓝光/紫外光学响应，为碳基纳米光电子器件集成提供了新思路。

　　

化学掺杂技术在保持碳骨架优势的同时，可显著增强碳网络的物理化学性能。本研究基于已知二维碳同素异形体，通过掺杂设计出新型二维碳基材料C₃X₂（X=N、P、As）。这些材料具有独特的蜂窝状结构——碳骨架被夹层排列的X原子层（X=N、P、As）所包裹。采用第一性原理计算（First-principles calculations）分析表明，所有C₃X₂单层均呈现宽禁带半导体特性，能产生蓝光或紫外波段的光学响应。与原始碳材料相比，该系列材料在不同偏振光下表现出更强的光学各向异性。这项研究为开发具有新颖电子结构和光学性能的二维碳基材料提供了新途径，对未来纳米光电子集成器件的构建具有重要价值。