石墨烯光阴极带隙设计

• 作者: 任兆玉 刘照路 张太民 张番 李世龙 李丹 石峰
• 来源期刊: 红外与激光工程
• 学科: 物理学
• 关键词: 石墨烯 光阴极 带隙 六角氮化硼
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 光电器件与材料
• 页码范围: 3191-3196
• 页数: 6页
• 分类号: O471
• 字数: 3442字
• 语种: 中文

摘要

为了使石墨烯光阴极实现光电转化功能,以超晶格形式掺杂六角氮化硼到石墨烯中,形成杂化纳米带.通过基于第一性原理的计算,从能带结构可以看出,这种方法可以在一个很大的范围内(0~2.5 eV)调控带隙大小.结合能带结构和电荷密度分布分析了带隙调控的机理,此外,运用K-P模型理论分析也得到了一致的结果.以这种方式调控石墨烯材料的带隙,锯齿型边缘和扶手椅型边缘的六角氮化硼/石墨烯(h-BN/graphene)超晶格纳米带,其带隙大小均随着其中h-BN所占比例的增加而变大,而且其带隙大小几乎不受纳米带宽度的影响,这样一来材料的尺寸可以做到更加微型化.再者,基于此方法可以制成渐变带隙结构,进而实现同一光阴极对不同范围光谱的响应.