Електропровідність графену з домішкою азоту

С. П. Репецький, О. В. Третяк, І. Г. Вишивана, В. А. Скотников, А. А. Яценюк

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, 01601 Київ, Україна

Отримано: 15.05.2014. Завантажити: PDF

На основі моделі сильного зв’язку досліджено електронну структуру графену з домішкою атомів азоту. Як базис обрано хвильові функції $2s$-, $2p$-станів нейтральних невзаємодійних атомів вуглецю. При розрахунках матричних елементів Гамільтоніяна враховано перші три координаційні сфери. Показано, що гібридизація зон призводить до розщеплення енергетичного спектру електронів в області енергії Фермі. Встановлено, що зі збільшенням концентрації азоту електропровідність графену зменшується. Оскільки зі збільшенням концентрації азоту густина електронних станів на рівні Фермі збільшується, то зменшення електропровідности пояснюється більш різким зменшенням часу релаксації електронних станів.

Ключові слова: графен з домішкою азоту, енергетичний спектр електронів, електропровідність, модель сильного зв’язку.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).