اثر تهی جای اتمهای P به صورت غیر نقطه ای و غیر فعال کردن ساختار فسفرین با اتم های H روی خواص الکترونیکی و مغناطیسی آن

در این مطالعه، خواص الکترونیکی و مغناطیسی فسفرین تک لایه به کمک نظریه تابعی چگالی اسپینی مورد بررسی قرار گرفت. فسفرین تک لایه یک نیمه رسانای ذاتی نوع p است که خاصیت مغناطیسی ندارد. فسفرین کاربردهای بسیاری در ادوات الکترونیکی مانند ترانزیستورها و یا باطری های یونی دارد. اما فسفرین اولیه به دلیل نداشتن خاصیت مغناطیسی، دارای کاربردهای محدود در ادوات اسپینترونیکی است. با اعمال نقص غیرنقطه ای تهی جای اتمها به صورت ۶ تایی، نمونه خاصیت مغناطیسی پیدا می کند و این مساله مرتفع می گردد. برای این منظور، ما از یک سلول بزرگ ۶۴ اتمی استفاده می کنیم. بعلاوه با اعمال نقص، گاف انرژی ساختار از ۱.۵۰eV به ۰.۳۳eV کاهش پیدا می کند و ساختار به نیمه رسانای نوع n تبدیل می گردد. با غیر فعال کردن پیوندهای آزاد نمونه دارای نقص با اتمهای H، گاف انرژی افزایش می یابد و به مقدار ۱.۷۳eV می رسد. نوع نیمه رسانای این نمونه، به نوع p بازمی گردد. با مهندسی ساختار می توان نمونه با گاف انرژی و خاصیت مغناطیسی دلخواه را طراحی و در آزمایشگاه جهت کاربرد مورد نظر ساخت.

کلیدواژه ها:

فسفرین تک لایه ، نقص غیرنقطه ای تهی جا ، غیرفعال کردن با عنصر H ، خواص الکتریکی ، خواص مغناطیسی