Використання адсорбованих органічних молекул як легуючих домішок для створення вбудованих латеральних p-n переходів у листі чорного фосфорену

Автори Р.M. Балабай, A.Г. Соломенко
Приналежність

Криворізький державний педагогічний університет, пр. Гагаріна, 54, 50086 Кривий Ріг, Україна

Е-mail solomenko.anastasiia@gmail.com
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 5
Дати Одержано 18 червня 2019; у відредагованій формі 25 жовтня 2019; опубліковано online 25 жовтня 2019
Посилання Р.M. Балабай, A.Г. Соломенко, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 5, 05033 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(5).05033
PACS Number(s) 68.55.Ln, 73.40.Kp
Ключові слова Вбудований латеральний p-n перехід, Чорний фосфорен, Органічні молекули, Легуючі домішки, Адсорбція (12) , Розрахунки із перших принципів (3) , Електричний заряд.
Анотація

У цій статті розглядається спроба створення вбудованих латеральних p-n переходів у листі чорного фосфорену з використанням адсорбованих органічних молекул як легуючих домішок. У рамках методів функціоналу електронної густини та псевдопотенціалу із перших принципів отримано просторові розподіли густини валентних електронів, густини електронних станів, заборонені зони та заряди на атомних остовах у листі чорного фосфорену. Спостерігався однорідний розподіл густини валентних електронів у листі чорного фосфорену. Адсорбція молекул карбаміду для різноманітних типів локалізації на поверхні листа чорного фосфорену призвела до перерозподілу електронної густини в ньому. Області заряду більшої густини в листі чорного фосфорену з адсорбованими молекулами карбаміду локалізувалися під атомами молекул карбаміду, утворюючи загальну область підвищеної концентрації електронної густини. Віддалення молекул призвело до зменшення їх впливу на перерозподіл густини валентних електронів у листі чорного фосфорену. Накопичення електричного заряду в листі чорного фосфорену на ділянках під молекулами карбаміду в свою чергу спричинило виникнення областей у листі чорного фосфорену, в яких заряди на атомних остовах змінювали знак на протилежний. Однорідність розподілу електронної густини в листі чорного фосфорену зникла і утворилися ділянки просторового заряду різного знаку. Такі області з зарядами різних знаків створюють умови, які є основною характеристикою p-n-переходів. Також було встановлено, що адсорбція в листі чорного фосфорену молекулами карбаміду призвела до зміни провідності листа чорного фосфорену.

Перелік посилань