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P3Cl2: A Unique Post-Phosphorene 2D Material with Superior Properties against Oxidation
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2018-10-31 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b03136 Ning Lu 1 , Zhiwen Zhuo 2 , Yi Wang 1 , Hongyan Guo 1 , Wei Fa 3 , Xiaojun Wu 2 , Xiao Cheng Zeng 4, 5
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2018-10-31 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b03136 Ning Lu 1 , Zhiwen Zhuo 2 , Yi Wang 1 , Hongyan Guo 1 , Wei Fa 3 , Xiaojun Wu 2 , Xiao Cheng Zeng 4, 5
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Herein, a unique class of post-phosphorene materials, namely, phosphorene halogenides (e.g., α-P3Cl2) with superior oxidation resistance and desirable bandgap characteristics, are proposed. Our first-principles computations show that monolayer α-P3Cl2 is a direct semiconductor with a wide bandgap of 2.41 eV (HSE06) or 4.02 eV (G0W0), while the bandgap exhibits only slight reduction with increasing number of layers. The monolayer α-P3Cl2 also possesses highly anisotropic carrier mobility, with both ultrahigh electron mobility (56 890 cm2 V–1 s–1) and hole mobility (26 450 cm2 V–1 s–1). Meanwhile, the outstanding optical properties and favorable band alignment of 2D P3Cl2 suggest its potential as a photocatalyst for visible-light water splitting. 2D α-P3X2 (X = F, Br, I) also exhibit good oxidation resistance and possess wide direct bandgaps ranging from 2.16 to 2.43 eV (HSE06). These unique electronic and optical properties render 2D phosphorene halogenide as promising functional materials for broad applications in electronic and optoelectronic devices.
中文翻译：
P 3 Cl 2：一种独特的后磷2D材料，具有优异的抗氧化性能
在本文中，一种独特的后级亚磷的材料，即，磷杂环卤化物（例如，α-P 3氯2）具有优异的耐氧化性和理想的带隙特性，提出了建议。我们的第一原理计算表明，单层α-P 3氯2是直接半导体用2.41电子伏特（HSE06）或4.02电子伏特（G的宽带隙0 w ^ 0），而带隙仅表现出轻微减少与层数增加。单层α-P 3氯2还具有高度各向异性的载流子迁移，与两个超高电子迁移率（56890厘米2 V -1小号-1）和空穴迁移率（26 450 cm 2 V –1 s –1）。同时，2D P 3 Cl 2出色的光学性能和良好的能带取向性表明其作为可见光水分解的光催化剂的潜力。2Dα-P 3 X 2（X = F，溴，I）也表现出良好的耐氧化性和具有宽的带隙的直接范围从2.16到2.43电子伏特（HSE06）。这些独特的电子和光学特性使2D卤化磷成为有希望的功能材料，可广泛应用于电子和光电设备中。
更新日期：2018-10-31
中文翻译：
P 3 Cl 2：一种独特的后磷2D材料，具有优异的抗氧化性能
在本文中，一种独特的后级亚磷的材料，即，磷杂环卤化物（例如，α-P 3氯2）具有优异的耐氧化性和理想的带隙特性，提出了建议。我们的第一原理计算表明，单层α-P 3氯2是直接半导体用2.41电子伏特（HSE06）或4.02电子伏特（G的宽带隙0 w ^ 0），而带隙仅表现出轻微减少与层数增加。单层α-P 3氯2还具有高度各向异性的载流子迁移，与两个超高电子迁移率（56890厘米2 V -1小号-1）和空穴迁移率（26 450 cm 2 V –1 s –1）。同时，2D P 3 Cl 2出色的光学性能和良好的能带取向性表明其作为可见光水分解的光催化剂的潜力。2Dα-P 3 X 2（X = F，溴，I）也表现出良好的耐氧化性和具有宽的带隙的直接范围从2.16到2.43电子伏特（HSE06）。这些独特的电子和光学特性使2D卤化磷成为有希望的功能材料，可广泛应用于电子和光电设备中。
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