Black Arsenic-Phosphorus: Layered Anisotropic Infrared Semiconductors with Highly Tunable Compositions and Properties

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 30, 2015, Pages 4423-4429

  Liu, Bilu ^a   Köpf, Marianne ^b   Abbas, Ahmad N ^a   Wang, Xiaomu ^c   Guo, Qiushi ^c   Jia, Yichen ^c   Xia, Fengnian ^c   Weihrich, Richard ^d   Bachhuber, Frederik ^d   Pielnhofer, Florian ^d   Wang, Han ^a   Dhall, Rohan ^a   Cronin, Stephen B ^a   Ge, Mingyuan ^a   Fang, Xin ^a   Nilges, Tom ^b   Zhou, Chongwu ^a  

^a University of Southern California   (United States)

^b TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^c Yale University   (United States)

^d UNIVERSITY OF REGENSBURG   (Germany)

Author keywords

anisotropic; band gaps; black arsenic; black phosphorus; infrared semiconductors; layered materials

Indexed keywords

ARSENIC; ENERGY GAP; INFRARED RADIATION; LIGHT ABSORPTION; OPTICAL PROPERTIES; PHOSPHORUS;

ANISOTROPIC; CHEMICAL COMPOSITIONS; ELECTRONIC AND OPTICAL PROPERTIES; LAYERED MATERIAL; LONG-WAVELENGTH INFRARED;

ANISOTROPY;

EID: 84938744993     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201501758     Document Type: Article

References (33)

1. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
2. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, A. A. Firsov, Nature 2005, 438, 197.
3. Y. B. Zhang, Y. W. Tan, H. L. Stormer, P. Kim, Nature 2005, 438, 201.
4. K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. J. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, A. K. Geim, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 10451.
5. J. N. Coleman, M. Lotya, A. O'Neill, S. D. Bergin, P. J. King, U. Khan, K. Young, A. Gaucher, S. De, R. J. Smith, I. V. Shvets, S. K. Arora, G. Stanton, H. Y. Kim, K. Lee, G. T. Kim, G. S. Duesberg, T. Hallam, J. J. Boland, J. J. Wang, J. F. Donegan, J. C. Grunlan, G. Moriarty, A. Shmeliov, R. J. Nicholls, J. M. Perkins, E. M. Grieveson, K. Theuwissen, D. W. McComb, P. D. Nellist, V. Nicolosi, Science 2011, 331, 568.
6. Z. Liu, L. Ma, G. Shi, W. Zhou, Y. Gong, S. Lei, X. Yang, J. Zhang, J. Yu, K. P. Hackenberg, A. Babakhani, J. C. Idrobo, R. Vajtai, J. Lou, P. M. Ajayan, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 119.
7. L. Chen, B. Liu, A. Abbas, Y. Ma, X. Fang, Y. Liu, C. Zhou, ACS Nano 2014, 8, 11543.
8. B. Radisavljevic, A. Radenovic, J. Brivio, V. Giacometti, A. Kis, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 147.
9. A. Splendiani, L. Sun, Y. B. Zhang, T. S. Li, J. Kim, C. Y. Chim, G. Galli, F. Wang, Nano Lett. 2010, 10, 1271.
10. Y. Zhang, T. R. Chang, B. Zhou, Y. T. Cui, H. Yan, Z. K. Liu, F. Schmitt, J. Lee, R. Moore, Y. L. Chen, H. Lin, H. T. Jeng, S. K. Mo, Z. Hussain, A. Bansil, Z. X. Shen, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 111.
11. S. Najmaei, Z. Liu, W. Zhou, X. L. Zou, G. Shi, S. D. Lei, B. I. Yakobson, J. C. Idrobo, P. M. Ajayan, J. Lou, Nat. Mater. 2013, 12, 754.
12. B. Liu, L. Chen, G. Liu, A. Abbas, M. Fathi, C. Zhou, ACS Nano 2014, 8, 5, 5304.
13. L. Li, Y. Yu, G. J. Ye, Q. Ge, X. Ou, H. Wu, D. Feng, X. H. Chen, Y. Zhang, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 372.
14. H. Liu, A. T. Neal, Z. Zhu, Z. Luo, X. F. Xu, D. Tomanek, P. D. D. Ye, ACS Nano 2014, 8, 4033.
15. F. Xia, H. Wang, Y. Jia, Nat. Commun. 2014, 5, 4458.
16. S. P. Koenig, R. A. Doganov, H. Schmidt, A. H. C. Neto, B. Ozyilmaz, Appl. Phys. Lett. 2014, 104.
17. M. Köpf, N. Eckstein, D. Pfister, C. Grotz, I. Krüger, M. Greiwe, T. Hansen, H. Kohlmann, T. Nilges, J. Cryst. Growth 2014, 405, 6.
18. A. Abbas, B. Liu, L. Chen, Y. Ma, S. Cong, N. Aroonyadet, M. Köpf, T. Nilges, C. Zhou, ACS Nano 2015, 9, 5618.
19. Z. Yang, J. Hao, S. Yuan, S. Lin, H. M. Yau, J. Dai, S. P. Lau, Adv. Mater. 2015, DOI: 10.1002/adma.201500990.
20. Y. Zhang, T. T. Tang, C. Girit, Z. Hao, M. C. Martin, A. Zettl, M. F. Crommie, Y. R. Shen, F. Wang, Nature 2009, 459, 820.
21. Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, M. S. Strano, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699.
22. K. F. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 136805.
23. Y. Gong, Z. Liu, A. R. Lupini, G. Shi, J. Lin, S. Najmaei, Z. Lin, A. L. Elias, A. Berkdemir, G. You, H. Terrones, M. Terrones, R. Vajtai, S. T. Pantelides, S. J. Pennycook, J. Lou, W. Zhou, P. M. Ajayan, Nano Lett. 2014, 14, 442.
24. S. B. Desai, G. Seol, J. S. Kang, H. Fang, C. Battaglia, R. Kapadia, J. W. Ager, J. Guo, A. Javey, Nano Lett. 2014, 14, 4592.
25. Q. Feng, Y. Zhu, J. Hong, M. Zhang, W. Duan, N. Mao, J. Wu, H. Xu, F. Dong, F. Lin, C. Jin, C. Wang, J. Zhang, L. Xie, Adv. Mater. 2014, 26, 2648.
26. H. L. Li, X. D. Duan, X. P. Wu, X. J. Zhuang, H. Zhou, Q. L. Zhang, X. L. Zhu, W. Hu, P. Y. Ren, P. F. Guo, L. Ma, X. P. Fan, X. X. Wang, J. Y. Xu, A. L. Pan, X. F. Duan, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3756.
27. X. M. Wang, A. M. Jones, K. L. Seyler, V. Tran, Y. C. Jia, H. Zhao, H. Wang, L. Yang, X. D. Xu, F. N. Xia, Nat. Nanotechnol. 2015, DOI: 10.1038/nnano.2015.71.
28. I. Shirotani, J. Mikami, T. Adachi, Y. Katayama, K. Tsuji, H. Kawamura, O. Shimomura, T. Nakajima, Phys. Rev. B 1994, 50, 16274.
29. S. Lange, M. Bawohl, R. Weihrich, T. Nilges, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5654.
30. O. Osters, T. Nilges, F. Bachhuber, F. Pielnhofer, R. Weihrich, M. Schoneich, P. Schmidt, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2994.
31. T. Nilges, M. Kersting, T. Pfeifer, J. Solid State Chem. 2008, 181, 1707.
32. S. Lange, P. Schmidt, T. Nilges, Inorg. Chem. 2007, 46, 4028.
33. Z. Y. Zhang, J. F. Xie, D. Z. Yang, Y. H. Wang, M. S. Si, D. S. Xue, Appl. Phys. Express 2014, 8, 055201.