在花缺陷和电子性质的修改Epitaxial石墨烯的Erbium
Yong Duan1, Wenting Xu1, Wenxia Kong1
1State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, People's Republic of China.
在SiC上预置的 (Er) 激活了表轴石墨烯中的花缺陷形成,显著增加了缺陷密度. 这种Er兴奋剂增强N兴奋剂,并在石墨烯中打开带隙,修改其电子性质.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 处理石墨烯的拓缺陷和电子特性对于先进的应用至关重要.
- 碳化 (SiC) 上的长轴石墨烯为电子设备提供了一个有前途的平台.
- 了解缺陷形成和兴奋剂效应是控制石墨烯特性的关键.
研究的目的:
- 调查 (Er) 预沉积对花缺陷和轴石墨烯在SiC上的电子带结构的影响.
- 阐明Er促进花缺陷形成的机制.
- 分析 Er 兴奋剂对电子特性的影响,包括带隙开放.
主要方法:
- 第一个原则计算来确定缺陷形成能量.
- 扫描道显微镜 (STM) 用于表面形态和缺陷成像.
- 拉曼光谱和X射线光电子光谱 (XPS) 用于材料表征和兴奋剂分析.
- 角度分辨率光辐射光谱学 (ARPES) 用于研究电子带结构和迪拉克点能量.
主要成果:
- 预置显著增加了花的缺陷密度 (1.52 × 10 12 cm-2在1.6ML覆盖),大约是原始石墨烯的5倍.
- 第一原理计算证实,Er降低了花缺陷的形成能量.
- 埃尔兴奋剂导致增强的N兴奋剂和可测量的带隙在石墨烯中开放.
- 增加Er覆盖范围从0到1.6ML将迪拉克点能量转移,并将带间隙从320增加到360meV.
结论:
- 作为一个激活剂,在SiC的石墨化过程中形成花缺陷.
- 埃尔替代性兴奋剂和高密度花缺陷的协同效应对观察到的带隙开放负责.
- 埃尔预置提供了一种可行的方法来调整表轴石墨烯的电子特性,用于潜在的设备应用.
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