有序半导体氮-石墨烯合金
材料科学
2015-03-19 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
通过第一性原理计算研究了石墨烯中替代氮原子之间的相互作用。由于氮原子之间的强静电排斥，氮掺杂剂之间的最近邻相互作用具有高度排斥性，这阻止了氮掺杂石墨烯中的完全相分离。有趣的是，由于氮掺杂引起的各向异性电荷重新分布，存在两种相对稳定的氮-氮对。我们通过团簇展开技术和粒子群优化方法揭示了两种稳定的半导体有序氮掺杂石墨烯结构C3N和C12N。特别地，C12N具有0.98 eV的直接带隙。C12N与石墨烯纳米带之间的异质结可能成为有前景的有机太阳能电池。
引用
@article{arxiv.1105.3540,
title = {Ordered Semiconducting Nitrogen-Graphene Alloys},
author = {Hongjun Xiang and Bing Huang and Zhenyu Li and Su-Huai Wei and Jinlong Yang and Xingao Gong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.3540},
year = {2015}
}