具有相关线缺陷的外延石墨烯与 CVD 石墨烯的电导率

利用含时实空间 Kubo-Greenwood 形式，研究了具有相关一维缺陷的单层石墨烯的输运性质。此类缺陷存在于外延石墨烯中（由基底形态导致的原子台面与台阶），也存在于多晶化学气相沉积（CVD）石墨烯中（由晶界、位错周期阵列或源于金属基底的准周期纳米波纹构成）。这些扩展线缺陷由长程 Lorentzian 型散射势描述。针对线缺陷的不同分布情形，数值计算了直流电导率，包括随机（不相关）分布以及具有主导方向的线取向相关分布。揭示了沿与跨线缺陷方向电导率的各向异性，这与在 SiC 上生长的外延石墨烯的实验测量结果相符。通过引入相关角 alpha_max（即任意两条线之间可能的最大夹角），对不同缺陷相关性下的电导率进行了详细研究。我们发现，对于给定的电子密度，与不相关线缺陷情形相比，完全相关线缺陷情形下电导率的相对增强在缺陷密度较高时更大。最后，我们研究了同时存在扩展线缺陷以及吸附原子和带电杂质等点状散射体的实际样品的电导率。