Band gap controlling of single-layer graphenedoped with nitrogen atoms

Аннотация. Во всем мире активно ищут способы повысить электропроводность графенов и целенаправленно менять их электрические свойства. Перспективный подход заключается во внедрении в кристаллическую решетку графеновых материалов чужеродных атомов(легирующих примесей), способных замещать атомы углерода (так называемый методдопирования). На роль «заместителя» хорошо подходит азот, обладающий схожей с углеродом электронной конфигурацией и близкими размерами атомного радиуса. Легирование азотом позволяет модифицировать электронную структуру графена вблизи уровня Ферми, что является одной из ключевых особенностей, обуславливающей возможность применения графена в микроэлектронике. В настоящей работе в рамках теории функционала плотности проведенab initio расчет зонной структуры однослойного графена, допированного атомами азота.Установлено, что на структурные и электронные свойства таких систем сильное влияниеоказывают концентрация легирующей примеси и его расположение в кристаллической решетке графена. Изучены эффекты влияния допирования монослоя графена на его электронный спектр.Эти результаты указывают на возможность регулирования ширины запрещенной зоны соответствующим выбором концентрации легирующей примеси и от положения примеси в кристаллической решетке графена.