編號：CPJS05973
篇名：N/B摻雜石墨烯的光學(xué)與電學(xué)性質(zhì)
作者：禹忠 黨忠 柯熙政 崔真
關(guān)鍵詞： 石墨烯 N/B摻雜 光學(xué)與電學(xué)性質(zhì)
機(jī)構(gòu)： 西安理工大學(xué)自動化與信息工程學(xué)院
摘要： 石墨烯因其獨(dú)特的化學(xué)成鍵結(jié)構(gòu)而擁有出色的化學(xué)、熱學(xué)、機(jī)械、電學(xué)、光學(xué)特性.由于石墨烯為零帶隙材料,限制了其在納電子學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展.因此,為了拓寬石墨烯的應(yīng)用范圍,研究打開石墨烯帶隙的方法顯得尤為重要.本文構(gòu)建了本征石墨烯、N摻雜石墨烯、B摻雜石墨烯三種模型,研究了本征石墨烯和不同摻雜濃度下的N/B摻雜石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度及光學(xué)與電學(xué)性質(zhì),包括吸收譜、反射譜、折射率、電導(dǎo)率和介電函數(shù)等.研究結(jié)果顯示：1）本征石墨烯費(fèi)米能級附近的電子態(tài)主要是由C-2p軌道形成,而N/B摻雜石墨烯費(fèi)米能級附近的電子態(tài)主要是由C-2p和N-2p/B-2p軌道雜化形成;2）N/B摻雜可以引起石墨烯費(fèi)米能級、光學(xué)與電學(xué)性質(zhì)的改變,且使狄拉克錐消失,進(jìn)而打開石墨烯帶隙;3）N/B摻雜可以引起石墨烯光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的變化,且對吸收譜、反射譜、折射率、介電函數(shù)影響較大,而對電導(dǎo)率影響較小.本文的結(jié)論可為石墨烯在光電子器件中的應(yīng)用提供理論依據(jù).
