石墨烯因其獨特的化學成鍵結(jié)構(gòu)而擁有出色的化學、熱學、機械、電學、光學特性.由于石墨烯為零帶隙材料,限制了其在納電子學領(lǐng)域的發(fā)展.因此,為了拓寬石墨烯的應(yīng)用范圍,研究打開石墨烯帶隙的方法顯得尤為重要.本文構(gòu)建了本征石墨烯、N摻雜石墨烯、B摻雜石墨烯三種模型,研究了本征石墨烯和不同摻雜濃度下的N/B摻雜石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度及光學與電學性質(zhì),包括吸收譜、反射譜、折射率、電導率和介電函數(shù)等.研究結(jié)果顯示:1)本征石墨烯費米能級附近的電子態(tài)主要是由C-2p軌道形成,而N/B摻雜石墨烯費米能級附近的電子態(tài)主要是由C-2p和N-2p/B-2p軌道雜化形成;2)N/B摻雜可以引起石墨烯費米能級、光學與電學性質(zhì)的改變,且使狄拉克錐消失,進而打開石墨烯帶隙;3)N/B摻雜可以引起石墨烯光學和電學性質(zhì)的變化,且對吸收譜、反射譜、折射率、介電函數(shù)影響較大,而對電導率影響較小.本文的結(jié)論可為石墨烯在光電子器件中的應(yīng)用提供理論依據(jù).

【文章頁數(shù)】：12 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 本征石墨烯和摻雜石墨烯晶胞模型的建立
3 本征石墨烯和N/B摻雜石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)與態(tài)密度分析
    3.1 本征石墨烯的能帶和態(tài)密度分析
    3.2 N/B摻雜石墨烯能帶和態(tài)密度分析
4 本征石墨烯和N/B摻雜石墨烯光學與電學性質(zhì)分析
    4.1 理論基礎(chǔ)
    4.2 光學與電學性質(zhì)分析
        4.2.1 本征石墨烯的光學與電學性質(zhì)分析
        4.2.2 N/B摻雜石墨烯的光學與電學性質(zhì)分析
5 結(jié)論



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