Зонная структура графеноподобных 2D аллотропов карбида кремния

В работе проведено исследование энергетических характеристик низкоразмерных структур на основе монослоев 2D-карбида кремния (2D-SiC). Из всего многообразия возможных политипных форм выделен подкласс графеноподобных структур с числом слоев от 1 до 4. В результате анализа полученных данных выявлены зависимости ширины запрещенной зоны и расположения границ зон от типа упаковки. Установлено, что в исследованном диапазоне числа слоев, при неизменной стехиометрии, послойный рост структур приводит к уменьшению ширины запрещенной зоны, а изменение взаимной ориентации слоев в структуре приводит к смещению экстремумов на зонной диаграмме и формированию как прямозонных, так и непрямозонных полупроводников. Результаты позволили обосновать причины возникших закономерностей с физической точки зрения. Дискретный ряд ширин запрещенных зон исследованного подмножества структур лежит в диапазоне от 0.82 до 2.15 eV, что охватывает область спектра от видимого до ИК-диапазона. Вызывает интерес изменение кристаллической решетки структуры ABAB и уменьшение ширины запрещенной зоны до околонулевой.