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小有机分子吸附对硅烯带隙的大幅增强与可调谐性

介观与纳米尺度物理 2014-09-23 v2 材料科学

摘要

利用范德华密度泛函理论计算 (DFT-D),研究了八种有机分子(丙酮、乙腈、氨、苯、甲烷、甲醇、乙醇和甲苯)在硅烯上的吸附。计算得到的吸附能变化范围为 0.11-0.11 eV 至 0.95-0.95 eV。定量而言,这些值高于相应分子在石墨烯上的吸附能。此外,还进行了电子结构计算。从乙腈到丙酮,获得的带隙值范围分别为 0.006 eV 至 0.35 eV。此外,估算了电子有效质量,发现其相对较小,预计这将导致高电子迁移率。另外,我们研究了 Li 原子掺杂对本征硅烯及吸附丙酮的硅烯的影响。特别地,我们关注了吸附能随系统中 Li 原子数量变化的情况。我们的结果为基于硅烯分子的储能、转换以及电子器件的应用提出了新方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.5356,
  title  = {Large Enhancement and Tunable Band Gap in Silicene by Small Organic Molecule Adsorption},
  author = {Thaneshwor P. Kaloni and Georg Schreckenbach and Michael S. Freund},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.5356},
  year   = {2014}
}

备注

17 pages, 5 Figures, and 2 Tables