二硒化钯在电子学和光子学方面很有前途

通过剥离硒化钯(IV)的大块晶体,化学家们制备了有史以来第一个五边形2D材料。钯和硒原子形成开罗五角形瓷砖图案,一种不寻常的排列方式,赋予了新材料有趣的电子性质,类似于其他非对称的二维材料,如phosphorene

二维折叠五角形PdSe2的晶体结构。

来源:©ACS

Kai肖来自美国田纳西州橡树岭国家实验室的他解释说,他的团队被二硒化钯的“独特的折叠五边形结构块所吸引,与目前的2D材料不同”。

肖的团队首先通过在熔炉中熔化化学计量量的钯和硒来构建块状晶体。然后,像制备石墨烯薄片一样,他们使用微机械剥离法获得了硒化钯的薄层。他们使用原子分辨率扫描透射电子显微镜以视觉化独特的五角形瓷砖。

为了测量这种新型半导体的带隙,肖和同事们进行了微吸收光学光谱和DFT计算计算。实验表明,对于大体积PdSe,带隙可以从0 eV调节2到1.3 eV。肖解释说,这表明它是一种“可以为电子和光电子设备(如晶体管、太阳能电池或光电探测器)吸收光的优秀半导体”。亚历山德罗Molle是的意大利国家研究委员会的2D-xenes专家表示同意。他说:“1.3 eV的带隙距离硅不远,对于必须严格区分两种逻辑状态的电子应用,即数字设备或逻辑开关来说,是令人满意的。”他补充说,进一步的研究“应该会清楚与其他超薄或2D竞争对手相比,它的真正优势是什么。”

安东尼奥·赫利奥·卡斯特罗-内托新加坡大学先进二维材料中心他解释说,二硒化钯的带隙“对光电应用非常有吸引力,但这并不是唯一的”。他强调,这一发现的真正重要性在于“这种材料在空气中的稳定性,这是许多二维半导体所不具备的”。

Molle指出了PdSe中五边形排列的特殊性2.他说,到目前为止,还没有任何证据表明这是一个五边形的安排。肖同意开罗瓷砖图案在自然界中是稀缺的。他说:“我只在(北爱尔兰)的巨人堤(Giant’s Causeway)等(柱状玄武岩构造)中发现了它们。”Molle说,这些不寻常的结构“可能为新兴二维材料的新结构方式铺平道路,并可能对合成阶段的化学作用产生重要影响。”“PdSe的可扩展性还有待进一步提高2但我想说,这将促进密集的研究。