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Si-P掺杂石墨烯的稳定性和能带结构的理论研究

Journal of Guangdong University of Petrochemical Technology(2017)

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摘要
采用基于紧束缚密度泛函的计算方法,研究比较了Si掺杂、P掺杂、Si-P掺杂石墨烯的稳定性和能带结构.在Si和P掺杂的石墨烯体系中,发现在掺杂元素方面,Si掺杂石墨烯比P掺杂石墨烯稳定;在掺杂方式方面,高对称性的对位掺杂石墨烯结构的形成能较低,比较稳定.Si掺杂石墨烯的能带结构在G点产生了约0.1eV的带隙,从良导体过渡到了半导体.在P或Si-P掺杂石墨烯体系中,费米能级上升而穿过价带,使掺杂系统保持金属性.态密度计算表明,P或Si-P掺杂石墨烯体系中费米能级附近主要由P原子的3p态电子和C原子的2p态电子占据,主要的电子性质与P的3p轨道和C的2p轨道相互作用有关.
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