金属接触在石墨烯中感应电荷的非线性屏蔽

为了理解金属接触引起的能带弯曲，我们研究了石墨烯在与金属条接触时感应的电势和电荷密度。我们发现，由于费米能级附近电子谱的超相对论性质，屏蔽效应与普通金属相比是弱的。对于未掺杂和掺杂的石墨烯，感应电势随距金属接触的距离分别以 $x^{-1/2}$ 和 $x^{-1}$ 衰减，破坏了其空间均匀性。在接触区域，金属接触可能导致 p-p'、n-n'、p-n 结（或通过额外的栅极或杂质掺杂，甚至 p-n-p' 结）的形成，这增加了石墨烯样品的整体电阻，破坏了其电子-空穴对称性。利用最近由 Khomyakov 等人 [Phys. Rev. B 79, 195425 (2009)] 计算出的金属覆盖石墨烯的功函数，我们预测了不同金属接触的边界电势和结类型。