【摘要】 因此，有必要探索一种潜在的二维材料来组装坚固的纳米电子器件，这种材料不仅具有高载流子迁移率，而且可以控制有限的带隙。

高载流子迁移率和适度带隙是制造高性能纳米电子逻辑器件的两个最重要的因素。前者保证了对载流子的有效操纵，后者表明了通过外电场控制载流子的能力。

 

石墨烯和二硫化钼是两种最重要的二维(2D)材料，被广泛认为是低维纳米电子器件的有前途的候选者。然而，石墨烯的带隙几乎等于零，尽管它的迁移率是超高的。2D二硫化钼具有有限带隙，但载流子迁移率相对较低。

 

在这种情况下，二维黑磷(BP)似乎是一个完美的替代品，因为它是一种直接带隙半导体，具有高空穴迁移率。然而，二维BP具有环境脆弱性，只能在惰性气体环境下或“夹层结构”中使用。

 

因此，有必要探索一种潜在的二维材料来组装坚固的纳米电子器件，这种材料不仅具有高载流子迁移率，而且可以控制有限的带隙。在潜在的二维材料中，单层AlN (1L-AlN)由于其半导体性质和大带隙而成为目前非常感兴趣的对象。

 

Tong等人[1]通过第一性原理计算来研究1L-AlN和完全氢化1L-AlN (1L-AlN- h2)的载流子迁移率。数值结果表明，室温下1L-AlN的载流子迁移率以空穴为主，且相对较高。而在完全加氢(即1L-AlN-H2)时，载流子迁移率急剧下降，由空穴为主转变为电子为主。数值方法:以往的研究表明，热激活载流子在室温(t¼300 K)下的相干波长远远大于键长，并且非常接近无机半导体中的声子波长。因此，低能区的散射主要由电子-声声子耦合控制。

 

[1] Ackland G , Zong H .Hydrogenation induced carrier mobility polarity reversal in single layer AlN[J]. 2017.

 

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