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应变对BCN二维材料的电学性质调控文献综述

 2020-05-01 08:41:18  

1.前言 2004年,英国科学家Andre Geim和Konstantin Novoselov 等人偶然间对热解石墨进行层层剥离后发现了石墨烯这种具有特殊六元环和长π键的单层物质,石墨烯材料就成为科学家们在二维材料领域中一个新的研究方向[1-4],甚至可以说其开创了二维材料的一个新时代,其中六角型平面石墨烯就是受关注最多的量子点[5,6]。

对于理想的石墨烯,由于自身特殊的平面六元环和长π键结构,使得单层石墨烯是目前为止世界上发现的最薄、最坚硬的纳米材料。

同时石墨烯的电子带隙为零,电子在导带和价带上的迁移能量几乎无损耗,所以石墨烯具有极高的载流子迁移率,这种极高的迁移率甚至使硅材料都比不上。

在某些特定的条件下,其载流子迁移率更是能够达到惊人的2.5#215;10^5cmsup2;/(V#183;s)。

除此之外,石墨烯还具有的高导热,低电阻和高强度的特点。

但是如此近似乎理想的石墨烯却因为零带隙而难以在半导体、微电子元件、纳米电子学[7]等领域得到广泛地使用。

为此,科学家合成并表征了具有有限带隙和高载流子迁移率的二维材料,主要是针对其在光电器件中的应用[8-10]。

众所周知,B和N元素本身与C的化学性质极为相似,特别是B原子和N原子在掺入石墨烯后几乎对其几何结构没有影响。

这为石墨烯中B和N的掺杂提供了理论的可能性[11]。

同时B和N形成的具有六方结构的六方氮化硼是具有宽带隙的半导体,带隙值为5.9eV,结构更是与石墨烯极为相似。

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