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掺杂构型如何影响单层锯齿形石墨烯纳米带中的电子输运

DOI：10.1016/j.physe.2018.12.035 期刊：Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 采用密度泛函理论数值研究了具有锯齿形边缘的杂化单层石墨烯/h-BN纳米带的电导特性。研究发现，石墨烯/h-BN杂化结构的传输特性对其组分排列方式极为敏感。结果表明，用硼和氮原子完全替代碳原子会显著降低传输效率。我们考察了BN区域三种不同排列方式：沿传输方向、垂直于传输方向以及对角线方向进行碳-硼氮原子替换。研究表明，边缘效应、额外载流子以及BN与碳区域界面等多种因素的综合作用会显著改变传输特性。
作者： Maryam Jamaati，S.F.K.S. Panahi，Afshin Namiranian
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究掺杂构型如何影响单层锯齿形石墨烯纳米带中的电子传输，重点关注采用密度泛函理论计算的具有锯齿边缘的混合单层石墨烯/h-BN纳米带的电导率。

研究成果

掺杂构型显著影响石墨烯/六方氮化硼杂化体系中的电子输运。用硼和氮原子替代碳原子会整体降低传输效率。传输方向构型因碳路径连续及边缘效应而呈现更高传输率。对角排列在大尺寸替代情况下展现出更优的输运特性。边缘效应、载流子及界面等因素起着关键作用。这些发现通过调控氮化硼畴排列，为设计基于石墨烯的电子器件提供了依据。

研究不足

该研究基于采用密度泛函理论（DFT）的数值模拟，其交换关联泛函可能存在近似性。该模型假设特定构型，未考虑实验差异或实际缺陷。研究聚焦于零偏压条件，限制了对偏压相关输运特性的认知。

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