基于β12-硼烯FET气体传感器的量子电容与载流子浓度的解析建模
超导电性
2023-04-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在这项工作中，我们基于紧束缚方法建立的理论量子电容模型，研究了β12-硼烯FET气体传感器的物理与电子性质。我们研究了吸附的NH3、NO、NO2和CO气体分子对其态密度、载流子浓度、量子电容以及I-V特性的影响。我们发现，在吸附气体分子存在时，β12-硼烯的能带结构与态密度(DOS)发生了显著变化。吸附气体分子后态密度中出现非全同的范霍夫奇点，强烈表明β12-硼烯的高灵敏度。我们发现NH3气体的载流子浓度显著增加，而其他所有气体均降低。此外，在吸附气体中还观察到量子电容与电流-电压关系的剧烈变化。将给定气体分子的性质与原始硼烯进行比较，发现每种情况下均呈现不同的皱褶，从而表明我们所提出气体传感器的强选择性。尽管β12-硼烯对所有所研究气体均高度敏感，但发现NO气体相较于其他气体最为敏感。
引用
@article{arxiv.2303.17902,
title = {Analytic modelling of Quantum Capacitance and Carrier Concentration for $\beta_{12}$-Borophene FET based Gas Sensor},
author = {Nimisha Dutta and Reeta Devi and Arindam Boruah and Saumen Acharjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17902},
year = {2023}
}