石墨烯/碳化硅异质结气体吸附特性的第一性原理研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w7324535
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了研究石墨烯/碳化硅异质结对不同气体的吸附性能,本文搭建了石墨烯/碳化硅异质结模型,选择5×5×1的4H-SiC超晶胞和4×4×1石墨烯超晶胞,以使两者的晶格常数基本接近,从而构成石墨烯/碳化硅异质结。借助Materials Studio程序中的CASTEP模块,基于密度泛函理论的第一性原理,对非掺杂和掺杂石墨烯/碳化硅异质结吸附氯气和一氧化碳气体的吸附特性进行了计算分析,得到了如下结论:  1)本征石墨烯/碳化硅异质结对氯气和一氧化碳的吸附均为物理吸附。其中,对于吸附氯气而言,最稳定的吸附位置是氯-氯键平行于石墨烯层二维平面中的碳-碳键,氯-氯键中点与碳-碳键中点连线垂直于石墨烯层二维平面;对于吸附一氧化碳而言,最稳定的吸附位置是一氧化碳分子处于桥位(垂直)且碳原子一侧靠近石墨烯层。  2)硼掺杂和磷掺杂石墨烯/碳化硅异质结无论是对氯气的吸附还是对一氧化碳的吸附仍属物理吸附,与未掺杂石墨烯/碳化硅异质结对上述气体的吸附特性差别不大,说明硼掺杂和磷掺杂不会改变石墨烯/碳化硅异质结对氯气或一氧化碳气体的吸附性质。  3)金属杂质的掺入均可使氯气分子和一氧化碳分子在石墨烯/碳化硅异质结表面形成稳定的化学吸附。其中,钛、铝掺杂石墨烯/碳化硅异质结分别对氯气分子和一氧化碳分子具有强反应性,表明金属杂质掺入有可能提高石墨烯/碳化硅异质结对氯气或一氧化碳气体的吸附性能,计算结果表明金属杂质掺杂石墨烯/碳化硅异质结构在氯气或一氧化碳气敏传感器领域具有潜在的应用前景。
其他文献
“生命于我们只有一次,爱的奉献能使生命创造奇迹,爱的共享亦能让生命绽放绚丽之花.”当被问及为什么要坚持献血时,“献血达人”熊强给出了这样的答案.rn熊强今年39岁,是宝鸡
期刊
河北省机关事务管理局向改革要动力,用创新破难题,以企业化思维和市场化手段统筹配置党政机关运行所需经费、资产、服务、能源资源等,不断完善治理体系,提高治理水平,推动工
期刊
北京市审计局结合审计工作特点,认真贯彻习近平总书记“以审计精神立身,以创新规范立业,以自身建设立信”的重要指示精神,强化自身建设和作风养成,按照“一年打基础,两年上台
期刊
江西省驻京机构积极对标首都更高站位,坚决落实北京更严要求,推动后勤保障服务从“有没有”向“好不好”转变,致力形成“质量第一、效益优先”的保障格局,为驻京机构“对接首
期刊
作为世界上最具魅力的运动项目,足球的影响力从来没有衰减过,不仅有更多的人关心和痴迷足球,人们还把孩子们领进绿茵场,让孩子的童年与足球如影随形.桂林市机关国际幼儿园把
期刊
新课标明确提出:“音乐是实施美育的重要途径,音乐教育应寓思想教育于音乐艺术之中”。音乐教学通过生动的音乐形象,在进行审美教育的同时,动之以情,晓之以理,寓德育于美育之中,不断
期刊
机关事务是国家治理体系的有机组成,坚持机关事务治理体系和治理能力的与时俱进、更加完善、不断发展是一个永恒命题,也是摆在机关事务工作者面前的“考卷”.科学构建机关事
期刊
ZnSe可以发射蓝光,广泛应用于蓝光半导体激光器、发光二极管LED以及多功能太阳能电池中。本论文采用电化学沉积法,以ITO导电玻璃为基底材料,共沉积制备了ZeSe薄膜,并研究了工艺参数对薄膜的影响。对沉积过程进行了伏安特性分析,对薄膜进行了XRD、SEM以及光学分析。实验过程中,通过对工艺参数Zn2+/SeO32-浓度比、电流密度、PH值、温度以及沉积时间的研究,确定了电化学沉积法制备ZeSe薄膜
加强机关事务文化建设是《机关事务工作“十三五”规划》的一项明确要求.充分挖掘机关事务文化的深刻内涵,构建一种彰显行业品格、赢取干部共鸣、满足群众期待的文化模式,是
期刊
数学的抽象性、逻辑性导致许多学生认为数学是枯燥无味的。在数学教学过程中,有效唤起学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性,增强学习的效果,是我们每个教师都十分关注的课题。那