拉伸形变及电场作用对黑磷烯吸附Si原子电学特性影响的密度泛函理论研究
Density functional theory study on influence of tensile deformation and electric field on electrical properties of Si atom adsorbed on black phosphorene作者机构：沈阳工业大学建筑与土木工程学院沈阳110870 沈阳师范大学物理学院沈阳110034
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2021年第70卷第21期
页 面：240-253页
核心收录：
学科分类：081702[工学-化学工艺] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:51371049) 辽宁省自然科学基金(批准号:20102173) 辽宁省教育厅计划(批准号:LZGD2019003)资助的课题
摘 要：构建了覆盖度为2.778%的黑磷烯吸附硅原子模型,基于密度泛函理论计算了模型的电子特性,并通过应力及电场对其电子特性进行调控.研究表明:当前研究的覆盖度下, Si原子的吸附导致黑磷烯几何对称性被破坏,加剧了体系内的电荷转移,完成轨道再杂化.使黑磷烯带隙消失,实现了其由半导体向准金属的转变.其稳定的吸附位是位于P原子环中间的H位.拉伸和电场均降低了黑磷烯体系稳定性.拉伸形变使黑磷烯吸附Si原子结构打开带隙,且带隙与形变量成正比,实现对其带隙的调控.电场与拉伸共作用下,电场的引入使黑磷烯吸附Si原子带隙变窄且完成体系由直接带隙向间接带隙的转变.带隙依旧随形变量增加而增加.吸附Si原子的黑磷烯体系带隙可调性高于未吸附体系,且易于实现带隙的稳定调控.
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