将来の半導体技術ロードマップは、10ナノメートル未満のトランジスタチャネル長の未来を描いている。近年、従来の半導体材料と比較して研究ホットスポットの2次元（2D）原子結晶材料の1つである、小規模な散乱、高移動度、積層ヘテロ構造の容易な作製、電気特性の容易な調整の利点を有し、将来のトランジスタを作製するための優れた候補材料の1つとなっている。発見された2次元原子結晶材料において、グラフェン、シルセスキオキサン、ゲルシレン、およびスズジエンなどのIV族元素の単層材料は、高いキャリア移動度を有するが、そのバンドギャップはゼロまたはゼロに近づき、電界効果トランジスタ他の電子デバイスにおけるアプリケーションの見通し。
これに対し、黒リンなどの周期律表の第V族元素からなる層状材料は、バンドギャップが大きくキャリアの移動度が高いなどの利点がある。しかし、黒リンは大気条件下では不安定であるV族アンチモン元素である単層アンチモンの最近の研究により、スチビンのバンドギャップは層の厚さによって変化するという理論的予測が導かれている特にアンチモン単分子層では、理論的には2.28eVのバンドギャップがあると予測されているが、アンチモンは、グラフェンよりも電荷キャリア移動度が高いという特徴がある。光電子デバイスの分野には潜在的な応用がある。したがって、この材料、特に高品質単層アンチモンの成長をどのように得るかが大きな注目を集めている。
中国科学院、物理学の科学研究所/小説の二次元結晶材料、物性や基礎研究を準備するために長年にわたって高いHongjun率いる北京凝縮系物理学研究センターの研究チームの中国科学院は、研究成果のシリーズを作りました。最近、チームドクター呉徐、少ヤンと王葉-梁、研究者、アンチモン - エン光電子分光分析の単層、センターの北京放射光研究員とチームを調製し、その構造や性質を調べました。協力して王Jiaou、理論的な観点から、それらは、他の太陽Jiatao物理研究員と協力;ダンYouguoが好きな物理研究者によって提供される使用ジテルリドパラジウム（PdTe2）単結晶基板。
特定の実験的な設計プロセスにおいて、研究者は口座に層状遷移金属ジカルコゲナイド化合物を取る六方対称、格子周期（4.10Å）と単結晶アンチモンを有しながら（略称TMD）PdTe2表面は、化学的に安定です期間（4.12Å）で理論と層の格子整合は、格子不整合の単エチレンアンチモン（周期4.01Å）はわずか2.3％であると予測する。したがって、それらは分子線エピタキシーを用いて、基板として選択PdTe2高品質の単層アンチモンを得る方法。低エネルギー電子線回折（LEED）と走査トンネル顕微鏡（STM）を用いて、単層アンチモンの微細原子配列構造を調べた。明確に区別することができるアンチモン原子が六角形のハニカム構造体、アンチモンアルケニルを形成し; LEED実験は、それらが実験とボード電子結合大面積、高品質の単結晶アンチモンエン（図1）X線光電子分光法を得ることを示しています。理論的な結果が小さい、弱いファンデルワールス相互作用アルケニル基板及びアンチモンの単層との間の局所的な電子状態を明らかにしたドメインの機能（図2、図3）。さらにSTMおよび実験観察は（XPSを示します図4）、アンチモンの単一層大気中のエチレンは化学的安定性が高く、空気への曝露は酸化されないため、この特性は実用的にはさらに重要なアンチモン金属である。
この研究は、高品質の単エンアンチモンの製造方法を提供し、またヘテロ二次元材料、すなわちを有する原子的に平坦な界面を製造するための新しいアイデア、単一TMD基板として、エピタキシャル成長材料の直接使用を提供します二次元原子結晶材料は、二次元の材料のヘテロ接合デバイスのための貴重な基準を提供する。一方、グラフェン系材料の新しいアンチモンアルケニル次元原子結晶構造として、炭素ベースの2次元非膨張ハニカム結晶材料研究分野では、広いバンドギャップ、高い移動度特性、大気中での安定性、将来の電子デバイスの可能性があります。
関連する結果はNSFC、MOST、CASの支持を得たAdvanced Materialsに掲載されています。
アンチモン - エンの1図1原子層エピタキシャル成長（a）の模式、およびSTM像の広範囲LEED回折スポット（B）、図原子分解能STM（c）および図の対応する横断面アルケニルアンチモンのPdTe2成長表面単層。 （e、f）、および原子構造の上面図および側面図（d）である。
アンチモンエン（D）、STM（b）は、実験的画像（C）、電子の局在化機能部の上面図に対応するアナログ画像の単層の表面の図2.PdTe2原子構造モデル。（E、F）。
図3.PdTe2成長基板の表面アンチモンアルケニルXPS測定の単層（B）PdとTeの要素は、アンチモンSbのエンXPS測定要素（C）の単層、アンチモンエンの単層とその基板を示し間に電荷移動はほとんどありません。
図4アンチモンアルケニル化学安定性試験の単層。STM（A、B、C）およびXPS（d）の合成実験は、空気暴露後の単層アンチモンアルケニルに変化を示さず、優れた化学的安定性を示します。
