論文の概要: Tunable electronic properties of germanene and two-dimensional group-III
phosphides heterobilayers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.02676v1
- Date: Fri, 7 Jan 2022 20:55:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 01:21:24.770654
- Title: Tunable electronic properties of germanene and two-dimensional group-III
phosphides heterobilayers
- Title（参考訳）: ゲルマテンおよび2次元グループIIIホスフィデスヘテロ二層膜の可変電子特性
- Authors: Md. Rayid Hasan Mojumder
- Abstract要約: ゲルマニウム層の2D構造は、2D基IIIホスフィド:AlPとGaPとで合成される。
ゲルマレンとこれらの2つのホスフィドを含むヘテロ構造は、200mVから600mVまでの大きな間接バンドギャップの開口を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this research work, the 2D structure of the germanene layer is compounded
with 2D group-III phosphides: AlP and GaP. The planar structure of AlP and
low-buckled GaP have been taken to form the bilayer patterns. In each case,
three stacking patterns are considered, and their relaxed interlayer distance
and binding energy have been reported. The binding energy being around in the
range between ~150 to 210 meV shows the existence of weak van der Waals
interactions between the layers. The heterostructures containing germanene and
these two phosphides show an opening of a large indirect bandgap of magnitude
range of ~200 meV to 600 meV, which can be tuned by changing interlayer
distance and by incorporating bi-axial compressive and tensile strain. Although
their normal bandgap, which significantly changes with SOC, is an indirect one,
whilst tunning the interlayer distance band gap jumps from unsymmetrical point
to symmetrical Dirac cones and becomes direct on K points. The charge carrier
mostly concentrates on the p-orbitals of the germanene in the conduction
regions; thus, the electrical properties of germanene will be retained, and the
carrier will provide a much faster device response property. The absence of the
phosphides influence makes them the intended substrate for growing the
germanene layer on top of that. Again, due to the bandgap at Dirac cones being
opened and jumps between the Dirac cones and band gap changes with SOC
tropological insulator can be formed, and Quantum Spin Hall effect may exist.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,ゲルマテン層の2次元構造を2次元基III型ホスフィド(AlP,GaP)で合成する。
AlPと低気泡GaPの平面構造を両層パターンとして用いた。
いずれの場合も3つの積み重ねパターンが考慮され,緩和された層間距離と結合エネルギーが報告されている。
約150から210 meVの範囲内に存在する結合エネルギーは、層間の弱いファンデルワールス相互作用の存在を示している。
ゲルマレンとこれらの2つのホスフィドを含むヘテロ構造は、層間距離を変化させたり、二軸圧縮および引張ひずみを組み込んだりすることで調整できる、200MeVから600MeV程度の大きな間接バンドギャップの開口を示す。
socで著しく変化する通常のバンドギャップは間接的なものであるが、層間距離バンドギャップを調整している間に、非対称点から対称ディラック錐へジャンプし、k点上で直接となる。
電荷担体は主に導電領域のゲルマニウムのp軌道に集中するため、ゲルマレンの電気的性質は維持され、キャリアはより高速なデバイス応答特性を提供する。
リン化物の影響がなければ、ゲルマゼン層を成長させるための基質となる。
また、ディラックコーンのバンドギャップが開き、ディラックコーン間のジャンプとsocトロポロジー絶縁体によるバンドギャップ変化が形成されるので、量子スピンホール効果が存在する可能性がある。
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