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[IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 上海（2018.8.8-2018.8.11）] 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 类石墨烯单层氮化钇：一种适中的半导体且对应变具有显著的电子不敏感性

DOI：10.1109/ICEPT.2018.8480665 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 探索具有优异性能的二维材料因其在未来电子设备中的潜在应用而极为重要。本研究基于理论计算预测了一种二维六方氮化钇（h-YN）。通过声子谱、第一性原理分子动力学和弹性常数评估，证明h-YN单层具有令人满意的热稳定性、动力学稳定性和机械稳定性。与大多数已报道的呈现金属性的二维过渡金属单氮化物不同，h-YN单层展现出间接带隙为1.144 eV的半导体特性。特别是，由于价带轨道杂化作用，h-YN对拉伸或压缩应变表现出异常不敏感的电子结构响应。适中的带隙以及对应变不敏感的电子响应使h-YN成为未来高应变条件下纳米级电子器件的有前途候选材料。
作者： Heping Cui，Kai Zheng，Houcai Luo，Huaiyu Ye，Xianping Chen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为探索具有优异性能的二维材料在未来电子设备中的潜在应用，本研究通过理论预测和分析二维六方氮化钇（h-YN）单层的性质。

研究成果

理论研究表明，二维h-YN单层材料具有1.144电子伏特的适中间接带隙、优异的稳定性（热稳定性、动力学稳定性及机械稳定性）以及对应变独特的电子学不敏感性。这些特性使其成为高应变条件下高速电子器件的理想半导体材料，有别于其他金属型二维过渡金属单氮化物。

研究不足

该研究纯属理论性，仅依赖计算预测而未经过实验验证。h-YN单层的形成能（410 meV/原子）高于独立二维材料的阈值（<200 meV/原子），表明若无合适衬底则制备存在挑战。电子结构计算依赖于所选的U参数（3.0 eV），这可能影响准确性。

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