空位和B掺杂对Si在石墨烯上吸附的影响.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)FebruaryActaP．-Chim．Sin．2011，27(2)，369-373369[Article]www．whxb．pku．edu．cn空位和B掺杂对Si在石墨烯上吸附的影响戴宪起’。·李艳慧’赵建华’唐亚楠’(河南师范大学物理与信息工程学院，河南新乡453007；河南省光伏材料重点实验室，河南新乡453007)摘要：利用基于密度泛函理论的第一性原理计算了空位和B替位掺杂对Si在石墨烯上吸附的影响．结果表明：对完整的石墨烯结构，Si吸附在桥位最稳定，Si吸附改变了石墨烯中C原子的自旋性质；空位和B替位掺杂均

2、加强了Si在缺陷处的吸附，空位对Si在石墨烯上吸附的影响相对较大iB掺杂改变了Si的稳定吸附位置(由桥位移到顶位)；Si在空位和B掺杂石墨烯上吸附，体系不具有磁性；B掺杂提高了石墨烯体系的导电性能：单空位缺陷不易形成，结构不稳定，B掺杂结构相对较稳定．关键词：石墨烯：空位缺陷：B掺杂：吸附：Si；第一性原理中图分类号：O641：0472；0474EfectsofVacancyandBoronDopingonSiAdsorptiononGrapheneDAIXian．QiILIYan—Hui’ZHA0Jian—Hua1_ANGYa—NancCollegeofPhys

3、icsandInformationEngineering,HenanNormalUniversity,Xinxiang453007,HenanProvince．PR．China2HenanKeyLaboratoryofPhotovoltaicMaterials,Xinxiang453007,HenanProvince,R．China)Abstract：First—principlescalculationsbasedondensityfunctionaltheo~werecarriedOUttostudytheefectsofmonovacancyandboron

4、dopingonSiadsorptionongraphene．WefoundthatSisingleatom，sittingabovethebridgesiteofdefect-freegraphene，wasthemoststableconfiguration．ThespinpropertiesoftheCatomschangeafterSiadsorption．Inourcalculations．monovacancyandsubstitutingwithBatomsenhancedSiadsorptionongrapheneandmonovacancywas

5、moreefectivethantheBdopant．Nomagneticmomentwasobse~edforlheSiadsorbedonthesetwosystems．BdopinginducesastableS；adsorptionpositionfromthebridgesitetothetopsiteandincreasestheconductivityofthegraphenesystem．Bycomparison，BdopinginthegraphenesystemisrelativelystablewhilethemOnOvacancysyste

6、miSnot．KeyWords：Graphene；Vacancydefect；Borondoping；Adsorption；Si；Fjrst-principles1引言有任何的散射，即使在0K和零电荷密度的情况下石墨烯是一种碳原子分布在二维蜂巢晶体点阵也具有一定的导电率．这些性质使石墨烯成为一种上的单原子层晶体，2004年由Geim研究小组成功潜在的制作电子器件的材料．获得以后引起了人们对它广泛的关注．它可卷曲成最初对石墨烯的研究主要集中在其制备和基本富勒烯、碳纳米管或堆叠成体相石墨．石墨烯具有一电子性质方面，石墨烯和其形成的复合材料具有些独特的性质，如零带隙半导

7、体特性，亚晶格对称优良的性质，在光、电子、催化和气敏元件等方面得性，异常量子霍尔效应，其电子在亚微距离中不会到广泛应用．随着研究的深入，人们对碱金属、贵金Received：August19，2010；Revised：November5，2010；PublishedonWeb：January5，2011．’Correspondingauthor．Email：xqdai国hotmail．com；Tel：+86—373—3329037．TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(6

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