SCMs|单层半导体性γ相第四主族单硫化合物中的拓扑缺陷及其诱导的金属性

γ相第四主族单硫化合物（γ-MX）是理论揣测出的一种全新的具有半导体特征的不变构造。比来，人们通过化学气相堆积法胜利合成了相关素材，但样品却表示出金属性。生长过程引进的拓扑缺陷无处不在，可能会对素材电子行为带来重要影响。但是，关于那些拓扑缺陷的构造和性量的研究仍未开展。

近日， 清华大学邹小龙副传授等人在 Science China Materials颁发研究论文，以γ相GeSe为例，通过第一性原理计算系统研究了其位错核和晶界的构造、热力学和电子性量。

本文要点：

1) 差别的原子排布体例能够构成多样的衍生位错核，基于更低能量的位错核，研究了晶界构造跟着倾斜角的改变，并特殊构建了全数可能的60°孪生晶界，发现它们具有特殊的六边形构造或Ge-Ge键。

2) 进一步地，针对能量更低的21.8°和60°晶界的电子构造阐发发现，大大都晶界身形和缺陷态之间具有共抖擞用，那使得系统表示出金属性量；而某些构造则仍表示半导体性，但带隙显著减小。

3) 那些电子性量在其他γ-MX中也普及存在，差别晶界的扫描隧道显微镜图像展示出特征性图案，能够做为表征它们的手段。

本研究表白，应对γ-MX中具有多样性量的拓扑缺陷停止有目标的设想以促进其潜在利用。

文章信息

Zeng S., Zou X. Topological defects and their induced metallicity in monolayer semiconducting γ-phase group IV monochalcogenides. Sci. China Mater. (2022).

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