石墨烯的狄拉克锥电子结构使其具有高电子迁移率等优异电学性质。除了单组元的石墨烯或硅烯,某些二元二维单层材料也拥有狄拉克锥电子结构,其中含碳、硅、锗的二元二维材料AB₃或A₃B（A/B=1:3或3:1,A,B=C,Si,Ge）均具有狄拉克锥电子结构1。揭示这类二元二维单层材料的狄拉克锥形成原因有助于寻找和设计其他具有狄拉克锥特征的电子材料。本工作首先利用基于密度泛函计算结果参数化的紧束缚方法分析了碳硅烯SiC₃和Si₃C的狄拉克锥形成过程,并提出了"环耦合"机制。该机制将狄拉克锥形成在概念上分解成如下步骤:（1）首先相互连接的碳原子环耦合形成六个新的电子态,其中的两对能量简并。（2）这六个新的电子组态与两个硅电子态一起可被划分成三组,使得这三组之间在布里渊区的K点处没有耦合,且第一组与第二组各自内部的电子态间的耦合产生的能带在K点重合。（3）不同组电子态之间进一步的耦合使带隙增大,但在K点由于没有耦合而保持接触,形成狄拉克锥。碳锗烯与锗硅烯的狄拉克锥形成具有同样原因。在该机制的基础上,我们还讨论了体系出现自掺杂的条件,并通过拉伸形变使SiC3变成了自掺杂体系。