单层Si_xC_y构成了一个重要的二维 (2D) 材料家族，预计具有蜂窝结构和明显的带隙。然而，由于其二元化学性质和缺乏具有层状结构的体相多晶型物，迄今为止，此类材料的制备一直具有挑战性。近日，中科院物理研究所Hong-Jun Gao，Geng Li，中国科学院大学Wu Zhou，Lizhi Zhang等报道了在Ru (0001)和Rh(111)衬底上合成原子单层Si₉C₁₅。

本文要点：

1）首先，在 Ru(0001) 或 Rh(111) 基底上生长石墨烯层。然后将硅原子蒸发到石墨烯表面，再进行高温退火以激活Si和石墨烯之间的反应，形成Si₉C₁₅ 层。

2）扫描隧道显微镜 (STM)、X 射线光电子能谱 (XPS)、扫描透射电子显微镜 (STEM) 和密度泛函理论 (DFT) 计算的组合研究表明Si₉C₁₅的二维晶格是一种buckled蜂窝结构。

3）单层Si₉C₁₅显示出半导体行为，带隙约为 1.9 eV。此外，Si₉C₁₅晶格在暴露于环境条件后仍保持完整，表明其空气稳定性良好。

该工作扩展了二维材料库，并为未来的纳米电子学和纳米光子学研究提供了一个有前景的平台。

Zhao-Yan Gao, et al. Experimental Realization of Atomic Monolayer Si₉C₁₅. Adv. Mater., 2022

DOI: 10.1002/adma.202204779

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202204779