硅烯和基于硅烯的二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)

硅烯是硅原子排列成的蜂窩狀翹曲結(jié)構(gòu)。因其具有和石墨烯相似的幾何構(gòu)型，理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)硅烯的能帶結(jié)構(gòu)與石墨烯類(lèi)似，在布里淵區(qū)的頂角(K點(diǎn))也存在狄拉克錐，載流子為無(wú)質(zhì)量的狄拉克費(fèi)米子。由于硅原子比碳原子重，硅烯具有更強(qiáng)的自旋軌道耦合相互作用，理論預(yù)言有可能在硅烯中觀測(cè)到量子自旋霍爾效應(yīng)和量子反常霍爾效應(yīng)。理論計(jì)算還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)外加電場(chǎng)或堿金屬原子吸附等方式，可以調(diào)節(jié)硅烯狄拉克點(diǎn)處能隙的大小。然而，由于化學(xué)性質(zhì)較為活潑，硅烯在空氣中極容易被氧化。

制備硅烯晶體管器件并測(cè)量了硅烯的載流子遷移率，然而，由于硅烯在空氣中的不穩(wěn)定性，制備的器件只存活了兩分鐘。另一方面，基于硅烯的異質(zhì)結(jié)構(gòu)也被理論預(yù)言具有**的物理化學(xué)性質(zhì)，但是由于硅在自然界中不存在類(lèi)似石墨的層狀體材料，硅烯并不能通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械剝離方式得到，而基于硅烯的異質(zhì)結(jié)構(gòu)體系也就不能通過(guò)傳統(tǒng)的“堆疊”方式制備。因此，如何制備穩(wěn)定的硅烯和基于硅烯的二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)目前在實(shí)驗(yàn)上面臨巨大挑戰(zhàn)。

幾年來(lái)，采用分子束外延生長(zhǎng)方法, 制備出了大面積、**的石墨烯及類(lèi)石墨烯二維原子晶體材料，如：外延石墨烯 ]、硅烯、鍺烯、鉿烯、二硒化鉑與銅硒二維原子晶體 等; 實(shí)現(xiàn)了石墨烯的多種單質(zhì)元素的插層 揭示了單晶表面上石墨烯插層的普適機(jī)制等。這一系列工作為探索新型二維材料和構(gòu)筑二維材料異質(zhì)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

將STM實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算相結(jié)合，在構(gòu)筑單層石墨烯“保護(hù)“的硅烯及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究中取得了新的進(jìn)展。他在Ru(0001)襯底上生長(zhǎng)石墨烯層，并在其下插入硅原子以構(gòu)筑硅烯。同時(shí)，通過(guò)控制硅的量，在石墨烯下制備不同類(lèi)型的硅烯納米結(jié)構(gòu)并通過(guò)掃描隧道顯微鏡（STM）成像分析。在低劑量下，在石墨烯摩爾圖案的頂部（atop）區(qū)域下周期性排列的硅烯納米片段陣列是一種新型的本征圖案化的二維材料；而在較高劑量下，插入的Si形成硅烯單層。在更高的Si劑量下，在石墨烯和基底之間則形成多層硅烯。

這一系列過(guò)程得到了**性原理計(jì)算的證實(shí)。將所制備的石墨烯/硅烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)在空氣中暴露兩周，沒(méi)有顯示出可觀察到的損壞，表明了其良好的空氣穩(wěn)定性。異質(zhì)結(jié)構(gòu)的垂直輸運(yùn)特性表現(xiàn)出了整流效應(yīng)。

硅烯

鋸齒型邊緣硅烯納米帶ZSiNRs

具有電學(xué)特質(zhì)的硅烯納米帶材料：非磁性雜質(zhì)對(duì)鋸齒形邊界硅烯納米帶，硅烯和石墨烯自旋半導(dǎo)體納米帶，單原(Al/P)子或雙原子摻雜對(duì)鋸齒型硅烯納米帶，鐵磁態(tài)(FM)硅烯納米帶

描述：硅烯納米帶有著與石墨烯納米帶類(lèi)似的幾何結(jié)構(gòu)和奇特的電學(xué)性能，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和寬帶光增益，由單層碳原子組成的二維晶體，有很高的穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性和低噪聲，主要應(yīng)用于光通信系統(tǒng)。

硅烯和石墨烯自旋半導(dǎo)體納米帶

石墨烯納米帶、硅烯納米帶、線性碳鏈和石墨烯基磁隧穿結(jié)

釩邊緣修飾扶手椅型硅烯納米帶ASi NRs

Armchair Silicene Nanoribbons納米帶，Zigzag Silicene Nanoribbons納米帶

BN鏈摻雜的石墨烯納米帶

Stone-Wales缺陷zigzag型石墨烯納米帶

硅烯納米帶(N-ZSiNRs)異質(zhì)結(jié)器件

邊緣氫化硅烯納米帶(H2-ZSiNR-H1)，n型氫化納米硅/p型單晶硅異質(zhì)結(jié)微電子器件，功能化扶手椅型石墨烯納米帶異質(zhì)結(jié)器件

描述：構(gòu)造了硅烯納米帶(N-ZSiNRs)異質(zhì)結(jié)器件,研究了鋸齒型邊緣硅烯納米帶的熱自旋輸運(yùn)性質(zhì)。我們同樣構(gòu)造了一款左半無(wú)限長(zhǎng)硅烯納米帶單邊用一個(gè)氫原子鈍化,右半無(wú)限長(zhǎng)雙邊緣都由一個(gè)氫原子鈍化的異質(zhì)結(jié)。

邊緣氫化硅烯納米帶(H2-ZSiNR-H1)

H1-6ZSiNR-H1/H0-6ZSiNR-Ho 和 H1-6ZSiNR-H1/H2-6ZSiNR-H2硅烯納米帶材料

n型氫化納米硅/p型單晶硅異質(zhì)結(jié)

n型單晶硅/p型納米硅/氧化鋁或n型單晶硅/i型納米硅/p型納米硅/氧化鋁

n型氫化納米硅/p型單晶硅異質(zhì)結(jié)微電子器件

薄膜和二維硅烯-石墨烯雜化納米復(fù)合物

具有帶隙的硅烯復(fù)合材料：硅烯/碳復(fù)合負(fù)極材料，硅烯/石墨烯復(fù)合材料，，硅烯/三維半導(dǎo)體復(fù)合物

功能化扶手椅型石墨烯納米帶異質(zhì)結(jié)器件

電子基團(tuán)NH2和給電子基團(tuán)NO2邊緣取代的鋸齒型石墨烯納米帶異質(zhì)結(jié)器件碳納米管/石墨烯復(fù)合異質(zhì)結(jié)

硅烯單原子層硅薄膜

硅烯薄膜材料：二維硅烯薄膜，硅烯表面的氫吸附薄膜，石墨烯、單層硅烯薄膜

描述：硅烯是單原子層的硅薄膜,具有類(lèi)石墨烯結(jié)構(gòu).因此擁有與石墨烯相似的各種奇特的熱學(xué),化學(xué),光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)

有機(jī)硅活性中間體-α呋喃基苯基硅烯

有機(jī)硅活性中間體硅烯材料：環(huán)丙基苯基硅烯(1)，二(α-呋喃基)硅烯，二苯基硅烯，含噻吩環(huán)硅烯

描述：2-(α-呋喃基)-2-苯基六甲基三硅烷在光照下可產(chǎn)生新型的有機(jī)硅活性中間體—α-呋喃基苯基硅烯

硅烯和二硅烯環(huán)加成反應(yīng)材料

苯基環(huán)丙基硅烯與烯加成反應(yīng)材料，硅烯與甲醛環(huán)加成反應(yīng)材料，二氟/二氯硅烯與乙烯環(huán)加成反應(yīng)材料

Li鋰原子表面修飾硅烯材料

表面修飾硅烯的材料：Ag(111)表面鹵化修飾單層硅烯，MnCl3超鹵素來(lái)修飾硅烯材料，表面官能團(tuán)修飾硅烯材料，Ca修飾的硅烯納米材料

類(lèi)硅烯p-絡(luò)合物構(gòu)型

類(lèi)硅烯σ-絡(luò)合物構(gòu)型，類(lèi)硅烯四面體構(gòu)型，類(lèi)硅烯[CH(R)N]_2SiLiF(R=H和t-Bu)，烷基對(duì)取代鋰氟類(lèi)硅烯R_2SiLiF，類(lèi)硅烯三元環(huán)構(gòu)型

氮雜環(huán)型不飽和硅烯(1,3,4)

氮雜環(huán)型飽和硅烯(2,5)，雜環(huán)型硅烯，N-芳基雜環(huán)的硅烯，五元雜環(huán)硅烯，(HCNDipp)_2Si[OCH(Ph)C_6H_4](8)，(HCNDipp)_2Si[NHN(Ph)C_6H_4](9)

聚硅烷|MoS-2|硅烯材料

類(lèi)石墨烯硅烯材料，六角硅單層硅烯材料，呋喃基苯基硅烯材料

描述：硅烯材料涉及到粘合劑和膠粘產(chǎn)品、半導(dǎo)體材料、絕緣流體、化工產(chǎn)品、絕緣材料、導(dǎo)體材料、集成電路、微電子學(xué)、分析化學(xué)、建筑構(gòu)件、泡沫材料、輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)、電線和電纜、建筑材料、醫(yī)療設(shè)備、與食品接觸的物品與材料、有色金屬、核能工程、有色金屬產(chǎn)品、電子管、切削工具、焊接、釬焊和低溫焊、耐火材料。

六角硅單層硅烯材料

硅烯、硼烯和CO分子晶體的MBE

Ag(111)、ZrB2(0001)、MoS2(0001)和Ir(111)表面上合成了單層硅烯

新型硅烯和磷烯的復(fù)合納米材料

硅烯和磷烯的新型納米電子器件，硅烯超晶格材料，二維狄拉克電子材料-硅烯，過(guò)渡金屬和硅烯配體材料，環(huán)丙基硅烯C3H5SiH材料，硅烯量子點(diǎn)離激元激發(fā)材料

上述產(chǎn)品可定制，具體規(guī)格可咨詢客服！