InfoMat:厘米级不同结晶取向的二维层状铋烯薄膜

继黑磷烯开发之后,第五主族的其他元素(As, Sb, Bi)的单原子层二维材料也相继被开发出来。其中,二维铋烯(bismuthene)由于其独特的拓扑绝缘体特性和巨磁阻效应吸引了广泛的关注,是开发新一代自旋电子器件的潜力信息材料。目前,层状、高结晶度Bi样品的大尺寸生长还鲜有报道,限制了其进一步的基础研究以及实际应用的开发。

近日,郝建华教授研究组在基于以往工作经验的基础上,在大尺寸二维Bi纳米片生长上取得重要进展,在InfoMat上发表题为“Centimeter-scale growth of two-dimensional layered high-mobility bismuth films by pulsed laser deposition”的文章。这项工作同样采用脉冲激光沉积技术,通过控制PLD生长条件,成功制备了厘米级大小的(111)和(110)取向的层状Bi薄膜。光学性质表征展示了超薄Bi薄膜具有随厚度变化的禁带宽度。同时,基于Bi薄膜开发的场效应晶体管展现了高达220 cm2V-1s-1的空穴迁移率,超过多数其他通过自下而上法合成的二维层状材料。这项工作不仅为进一步研究二维Bi的物理特性提供了制备参考和实验依据,同时也推动了相关新型信息电子和光电子器件的进一步研究。