集微網消息（文/圖圖）近日，天津大學封偉教授團隊在半導體二維原子晶體的可控制備和帶隙調控研究上取得重要突破：採用-H/-OH封端二元鍺硅烯，首次獲得了具有帶隙可調控的二維層狀鍺硅烷
。目前，相關研究成果發表於《自然·通訊》。
據悉，封偉團隊通過對CaGe2進行Si摻雜，製備了具有精確配比的Ca(Ge1-xSix)2（x = 0.1-0.9）合金，通過拓撲插層反應實現了-H/-OH封端，獲得了具有一系列不同摻雜比例的蜂窩狀二維鍺硅烷合金。晶體結構模型的理論計算結果表明二維鍺硅烷為直接帶隙半導體材料，其帶隙類型不依賴於層數和Si摻雜的比例。
二維鍺硅烷兼具可調控能帶結構、寬光譜（從紫外區到可見光區）響應和優異的光催化性能，是未來製備納米光電器件的理想材料之一。該研究首次實現了摻雜精確調控鍺硅類IVA族二維原子晶體半導體的能帶結構，將為未來新型半導體二維原子晶體材料的合成、設計、電子結構調控以及光電性能提升提供重要的材料基礎和技術支撐。（校對/小北）
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