六方氮化硼/石墨烯异质结构中缺陷引起的电荷转移：一项第一性原理研究
材料科学
2023-11-09 v1 计算物理
摘要
利用密度泛函理论（DFT），我们研究了六方氮化硼（h-BN）/石墨烯异质结构中 h-BN 点缺陷与石墨烯之间的电荷转移，涵盖一系列本征缺陷——氮空位、硼空位、氮反位和硼反位。我们表明，通过按空间将电荷区分分配给不同原子来计算电荷转移的传统方法存在电荷误分配问题，并引入一种依赖于态密度积分的替代方法。我们还表明，由于缺陷能级附近态密度的变化，电荷转移的 DFT 计算具有晶胞尺寸依赖性。我们的结果表明，氮和硼反位不参与电荷转移，而氮和硼空位经历一个整电子的转移。此外，我们表明缺陷几何形状的改变对应于缺陷电荷态的改变。我们的研究结果将对涉及 h-BN/石墨烯异质结构中 h-BN 缺陷与石墨烯间电荷转移的广泛器件应用极具价值，而我们的方法可切实推广至广泛的点缺陷和异质结构。
引用
@article{arxiv.2301.04750,
title = {Charge transfer due to defects in hexagonal boron nitride/graphene heterostructures: an ab initio study},
author = {Madhava Krishna Prasad and Oras A. Al-Ani and Jonathan P. Goss and Jonathan D. Mar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04750},
year = {2023}
}
备注
10 pages (11 with references), 8 pdf figures