基于密度泛函理论揭示碳化硅缓冲层的内禀结构与电子性质
介观与纳米尺度物理
2018-07-31 v1
摘要
通过蒸发碳化硅(SiC)富硅表面的Si而首先获得的缓冲碳层，通常仅被作为合成SiC支撑石墨烯的中间体来研究。本工作中，我们借助密度泛函理论探讨其内禀潜力，研究其结构与电子性质。计算给出的、由纳米尺度边长的蜂窝状超晶格组织的波纹波峰系统，与原子显微镜观测相符；而我们的工作揭示了一些可能的替代对称性，它们可能在同一样品中共存。电子结构分析显示存在约0.7 eV的电子带隙。带隙态存在，局域于波峰之上；而近带隙态则呈现非常不同的结构与空间局域性，或为成键态，或为向外指向的p轨道以及未饱和的Si悬键。一方面，这些界面态的存在与随后生长在缓冲层上的单层石墨烯的n型掺杂相关联。另一方面，它们的化学特征与空间局域性之间的关联，很可能产生对特定官能团的差示反应活性，并在纳米尺度上呈现空间规则调制，从而为精细可控的化学功能化开辟了前景。
引用
@article{arxiv.1807.11230,
title = {Intrinsic structural and electronic properties of the Buffer Layer on Silicon Carbide unraveled by Density Functional Theory},
author = {Tommaso Cavallucci and Valentina Tozzini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.11230},
year = {2018}
}