Xene材料優(yōu)勢

Xene材料[1]：硅烯（Silicene）、鍺烯（Germanene）、錫烯（Stanene）、磷烯（Phosphorene）、硼烯（Boronene）、氮烯（Nitrogene）等；

二維結(jié)構(gòu)：賦予其高表面積和獨特的物理性質(zhì)，如出色的電子遷移率、帶隙調(diào)整能力以及拓撲特性，使其在電子器件中具有廣泛的應用潛力；

機械性質(zhì)：如高機械強度和柔性，適合用于柔性電子器件；

光學性質(zhì)：如吸收系數(shù)和帶隙，可通過結(jié)構(gòu)調(diào)整進行調(diào)控，適用于光電子器件和傳感器；

穩(wěn)定性和反應性：一些Xene材料表現(xiàn)出良好化學穩(wěn)定性，而另一些則易于功能化，適用于傳感、催化等領(lǐng)域。

Xene材料以其單原子層或少數(shù)原子層的厚度、優(yōu)異的電子遷移率、可調(diào)的帶隙特性和機械柔性等特性，為電子器件、光電子器件、傳感器等領(lǐng)域提供了新的設(shè)計思路。[2]而要準確理解和利用這些特性，霍爾效應測試儀（HET）成為不可或缺的工具。

在材料研究中，Zhaoying Dang[3]在Si(111)襯底上外延生長了二維鉍（Bi），并研究了其光電特性。他們發(fā)現(xiàn)，二維Bi/Si(111)異質(zhì)結(jié)器件在可見光到近紅外波段具有寬帶響應，光響應度高達80 A W^-1，響應時間約為3 μs。這種優(yōu)異的光電性能歸因于異質(zhì)結(jié)中載流子的產(chǎn)生和傳輸?shù)玫皆鰪姟?/span>

在該研究中，霍爾測試的主要目的是測量二維Bi的載流子濃度、載流子遷移率和電導率等電學參數(shù)，這些參數(shù)對于理解二維Bi的電學性質(zhì)以及其在光電探測器中的應用至關(guān)重要。例如，載流子遷移率決定了載流子在材料中的傳輸效率，而載流子濃度則影響了器件的光響應度，如圖1所示。

圖1  HET對Bi/Si光電子器件的性能測試

這項研究揭示了二維Bi/Si(111)異質(zhì)結(jié)器件在光電探測器應用中的巨大潛力，并為其他VA組Xene材料在光電器件中的應用提供了新的思路?；魻栃獪y試儀在這一研究中的應用，不僅幫助我們深入理解了Xene材料的電學行為，還指導了材料制備工藝的優(yōu)化，推動了Xene材料在電子、光電子和傳感器等領(lǐng)域的應用發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進步，相信Xene材料將在未來的電子世界中扮演更加重要的角色。

參考文獻：

[1] Khan K, Tareen A K, Khan Q U, et al. Novel synthesis, properties and applications of emerging group VA two-dimensional monoelemental materials (2D-Xenes)[J]. Materials Chemistry Frontiers, 2021, 5(17): 6333-6391.

[2] Li S, Huang G, Jia Y, et al. Photoelectronic properties and devices of 2D Xenes[J]. Journal of Materials Science & Technology, 2022, 126: 44-59.

[3] Dang Z, Wang W, Chen J, et al. Vis-NIR photodetector with microsecond response enabled by 2D bismuth/Si (111) heterojunction[J]. 2D Materials, 2021, 8(3): 035002.