含空位的氮掺杂构型对石墨烯电导率的影响

我们研究了含有不同点缺陷构型的氮掺杂石墨烯中的电子输运特性，这些缺陷包括单取代或双取代的 N 原子以及氮 - 空位复合体。数值结果基于量子力学 Kubo-Greenwood 形式体系获得。石墨烯晶格中的氮取代模型采用了源自独立自洽从头算计算的散射势。研究揭示了石墨烯中石墨型和吡啶型 N 缺陷导致的电导率行为在定量和定性上的多种变化。对于 N 掺杂石墨烯中最常见的类石墨构型，我们还考虑了取代 N 原子的关联与有序排列情况。研究发现，与随机分布情况相比，关联 N 掺杂剂使电导率提高数倍，而有序排列则使其提高数十倍。复合缺陷中空位的存在以及 N 掺杂剂的有序排列抑制了石墨烯电导率的电子 - 空穴不对称性。