一组类金属，包括硼、硅、锗、砷、锑和碲，沿着元素周期表中金属和非金属的斜线分布，显示出丰富多样的结构和电子性质。将它们与邻近元素（碳、磷、镓、硒、锡和铋）结合在一起，组成了一系列主要的单元素二维(2D)材料，开启了凝聚态物理和材料科学的下一个阶段。为了扩展这个2D家族，在合金化的2D晶体中寻找这些元素的二元组合具有重要意义，是调整电子性质和实现丰富的半导体的有效途径。具有AB和AB₂化学计量比的包含IV族和V族元素的二元二维（2D）材料具有非常丰富的物理特性和应用潜力。

近日，北京化工大学Hui Li，德国明斯特大学Harald Fuchs，南京理工大学牛天超教授报道了成功在Cu₂Sb表面合金端面Cu(111)表面可控外延生长二元SnSb蜂窝晶格。

文章要点

1）实验结果表明，通过对生长和退火温度的精细控制，可以对不同的相进行微调。当衬底温度低于350 K时，生长过程中以R相（类黑磷）为主，在500 K以上退火后，R相转变为H相（类蓝磷）。

2）研究发现，Cu₂Sb表面合金上的外延H-SnSb具有lattice registry模式，但界面作用较弱。低温扫描隧道显微镜（STM）和密度泛函理论（DFT）计算证实了这种二元蜂窝晶格的二维单分子膜的形成。

3）理论上，2D SnSb片具有优异的力学性能，在晶格应变下经历了从间接带隙半导体到直接带隙半导体的转变。此外，它们还表现出对氧和水的稳定性，这可能使其在环境条件下的设备应用中具有巨大潜力。

参考文献

Heping Li, et al, Experimental Realization and Phase Engineering of a Two-Dimensional SnSb Binary Honeycomb Lattice, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c05583

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05583