Бічні планарні діодні переходи на листі графену з різними областями функціоналізації

Abstract

Методами функціоналу електронної густини та псевдопотенціалу із перших принципів отримані просторові розподіли густини валентних електронів, густини електронних станів, ширини валентних та заборонених зон, заряди на атомних остовах, кулонівські потенціали вздовж обраних напрямків у бічних планарних переходах графен/графан, графен/флюрографен та графен/хлорoграфен. Зафіксовані області з різними величинами просторового заряду в бічних планарних переходах графен/графан, графен/флюрографен та графен/хлорoграфен, що є причиною виникнення на переходах потенціальних бар’єрів. Функціоналізація графену різними адсорбатами змінює рельєф розподілу кулонівського потенціалу з ізотропного на анізотропницй. Найбільший скачок в рельєфі потенціалу зафіксований в планарному переході графен/графан. Визначені ширини заборонених зон бічних планарних переходів графен/графан, графен/флюрографен, графен/хлорографен, найбільше значення серед яких належить переходу графен/графан.

Методами функционала электронной плотности и псевдопотенциала из первых принципов получены пространственные распределения плотности валентных электронов, плотности электронных состояний, ширины валентных и запрещенных зон, заряды на атомных остовах, кулоновские потенциалы вдоль выбранных направлений в боковых планарных переходах графен/графан, графен/флюрографен и графен/хлорoграфен. Зафиксированы области с различными величинами пространственного заряда в боковых планарных переходах графен/графан, графен/флюрографен и графен/хлорoграфен, что является причиной возникновения на переходах потенциальных барьеров. Функционализация графена различными адсорбатами меняет рельеф распределения кулоновского потенциала с изотропного на анизотропный. Наибольший скачок в рельефе потенциала зафиксирован в планарном переходе графен/графан. Определены ширины запрещенных зон боковых планарных переходов графен/графан, графен/флюрографен, графен/хлорографен, наибольшее значение среди которых принадлежит переходу графен/графан.

The valence electron density spatial distribution, the densities of electron states, the widths of valence and gap bands, the charges on core regions, the Coulomb potentials along the chosen directions of the lateral junctions of graphene/graphane, graphene/fluorographene and graphene/chlorographene, have been calculated in the framework of the density functional and ab initio pseudopotential theories. The considerable change of the electric charge has been fixed on the boundary of division in the planes of lateral junctions of graphene/graphane and graphene/fluorographene, which causes the appearance of the potential barriers on the boundary. After graphene being functionalized with different adsorbates, the relief of the Coulomb potential distribution turns from isotropic into anisotropic. The planar junction of graphene/graphane has the biggest leap in the potential relief. The biggest width of gaps of lateral planar junctions of graphene/graphane, graphene/fluorographene, graphene/chlorographene is that of graphene/graphane lateral junction.