期刊名称：Applied Surface Science

影响因子：6.707

作者：杨莺 杨光 彭喜红

论文介绍：

近提出的一种二维(2D)碳同素异形体，tetrahex-carbon，因其卓越的电子和机械性能而引起了科学界的关注。这种二维碳结构由碳的四元环和六元环组成，具有良好的半导体性能，包括有限的直接带隙和高载流子迁移率，在半导体器件中具有潜在的应用前景。本文用第一性原理密度泛函理论计算了氟/氢吸附tetrahex-carbon的电子性质。结果表明，其能带结构具有明显的可调性，吸附F/H时具有金属悬键。随着F/H吸附密度的增加，表现出半导体性质，禁带宽度变宽，这主要是由于sp2杂化碳逐渐转化为sp3杂化所致。同时还发现，通过F/H的吸附，沿zigzag方向的载流子的有效质量可以大大降低，从而可能提高载流子的迁移率。tetrahex-carbon表现出明显的各向异性，有效质量通过F/H吸附的可调性明显依赖于晶体取向。此外，研究还发现，与原始tetrahex-carbon相比，E吸附的tetrahex-carbon的功函数增大，而电子亲和度降低。然而，被H覆盖的tetrahex-carbon的功函数和电子亲和能都显著降低。本研究对于调整新型二维碳同素异形体的能带具有十分重要的理论指导意义。该研究成果发表在中科院SCI一区期刊Applied Surface Science上。

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