电子给体与受体分子和磷烯相互作用的第一性原理研究
介观与纳米尺度物理
2014-09-26 v1 材料科学
摘要
本文采用密度泛函理论计算，研究了两种有机分子功能化的单层磷烯：一种是作为电子受体的亲电分子四氰基对苯醌二甲烷 (TCNQ)，另一种是作为电子给体的亲核分子四硫富瓦烯 (TTF)。TCNQ 分子在磷烯带隙中靠近价带顶 (VBE) 处引入了浅受主态，使掺杂系统成为 p 型半导体。然而，当 TTF 分子吸附在磷烯上时，引入带隙的占据分子态为深受主态，因此无法实现有效的 n 型掺杂输运。这种不利情况可以通过施加一个垂直于磷烯表面、方向从磷烯指向 TTF 分子的外电场来修正；在该电场下，TTF 引入的给体态向磷烯导带底 (CBE) 靠近，从而使 TTF 掺杂的磷烯系统变为 n 型半导体。上述预测的通过分子吸附实现单层磷烯有效双极掺杂，尤其是针对其固有 p 型掺杂倾向的 n 型掺杂，将拓宽这种新型二维材料在纳米电子和光电器件中的应用途径。
引用
@article{arxiv.1409.7190,
title = {First-principles Study of the Interactions of Electron Donor and Acceptor Molecules with Phosphorene},
author = {Ruiqi Zhang and Bin Li and Jinlong Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.7190},
year = {2014}
}
备注
19 pages, 5 figures