Электропроводность графена с примесью азота

С. П. Репецкий, А. В. Третяк, И. Г. Вышиваная, В. А. Скотников, А. А. Яценюк

Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, ул. Владимирская, 64, 01601 Киев, Украина

Получена: 15.05.2014. Скачать: PDF

На основе модели сильной связи исследована электронная структура графена с примесью азота. В качестве базиса выбраны волновые функции $2s$-, $2p$-состояний нейтральных невзаимодействующих атомов углерода. При расчёте матричных элементов гамильтониана учитывались первые три координационные сферы. Показано, что гибридизация зон приводит к расщеплению энергетического спектра электронов в области энергии Ферми. Установлено, что с увеличением концентрации азота электропроводность графена уменьшается. Поскольку с увеличением концентрации азота плотность электронных состояний на уровне Ферми растёт, то уменьшение электропроводности обусловлено более резким уменьшением времени релаксации электронных состояний.

Ключевые слова: графен с примесью азота, энергетический спектр электронов, электропроводность, модель сильной связи.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i08/1015.html

PACS: 71.15.Ap, 71.20.Tx, 71.27.+a, 72.10.-d, 72.80.Vp, 73.22.Pr, 81.05.ue


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Yu. V. Skrypnyk and V. M. Loktev, Phys. Rev. B, 73: 241402(R) (2006). Crossref
  2. Yu. V. Skrypnyk and V. M. Loktev, Phys. Rev. B, 75: 245401 (2007). Crossref
  3. С. П. Репецкий, Т. Д. Шатний, Теоретическая и математическая физика, 131: 456 (2002). Crossref
  4. С. П. Репецкий, И. Г. Вышиваная, Металлофиз. новейшие технол., 26, № 7: 887 (2004).
  5. S. P. Repetskii and I. G. Vyshivanaya, The Phys. Met. Metallogr., 99, No. 6: 558 (2005).
  6. С. П. Репецкий, И. Г. Вышиваная, Металлофиз. новейшие технол., 29, № 5: 587 (2007).
  7. С. П. Репецкий, И. Г. Вишиваная, В. В. Шастун, А. Ф. Мельник, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 4: 425 (2011).
  8. S. P. Repetskii, I. G. Vyshivanaya, and D. K. Cheshkovskii, The Phys. Met. Metallogr., 113: 213 (2012). Crossref
  9. С. П. Репецький, В. А. Скотников, В. В. Шастун, Д. К. Чешківський, А. А. Яценюк, Металлофиз. новейшие технол., 36, № 4: 547 (2014). Crossref
  10. J. C. Slater and G. F. Koster, Phys. Rev., 94, No. 6: 1498 (1954). Crossref
  11. S. Kim, I. Jo, D. C. Dillen, D. A. Ferrer, B. Fallahazad, Z. Yao, S. K. Banerjee, and E. Tutuc, Phys. Rev. Lett., 108: 116404 (2012). Crossref
  12. А. Р. Уббелоде, Ф. А. Льюис, Графит и его кристаллические соединения (Москва: Мир: 1965).