不同浓度硼掺杂石墨烯吸附多层金原子的第一性原理研究

论文摘要

石墨烯与金属间过高的接触电阻严重影响了其在微纳电子领域的应用,B掺杂可以有效降低石墨烯的接触电阻。利用第一性原理研究了不同浓度B掺杂对石墨烯吸附多层Au原子的影响。首先计算了不同浓度B掺杂石墨烯的结合能,验证了掺杂石墨烯的稳定性;然后对掺杂石墨烯进行了结构优化并在其表面置入多层Au原子,计算了吸附模型的吸附能、赝能隙、局部态密度、电荷密度分布和电荷转移量。B掺杂浓度分别为1.39%,4.17%,6.94%,9.72%,12.50%和15.28%。结果表明:随着B掺杂浓度的提高,石墨烯吸附多层Au原子体系的赝能隙变宽,吸附能增加,结构稳定性得到提升;B原子与Au原子间杂化作用明显,具有较高的电荷密度和电荷转移量,可有效地降低石墨烯与多层Au原子间的接触电阻;但掺杂浓度为15.28%时,由于浓度过高吸附模型中石墨烯几何结构变形过大。

论文目录

• 1 物理模型与计算方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 掺杂模型的结构稳定性
•   2.2 吸附模型的结构稳定性
•   2.3 态密度分析
•   2.4 电荷密度与电荷转移量
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 卢子龙,安立宝,刘扬

关键词: 石墨烯,掺杂,吸附,第一性原理,接触电阻

来源: 材料工程 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,无机化工

单位: 华北理工大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金(51472074),河北省百人计划资助项目(E2012100005),华北理工大学研究生创新项目(2018522)

分类号: TQ127.11;O647.3

页码: 64-70

总页数: 7

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