Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Pedrosa, Renan Narciso
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Física
Centro de Ciências Exatas
UFES
Programa de Pós-Graduação em Física
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Phosphorene
C–doped
P-Type Doping
Fosforeno
Dopado com C
Dopagem do tipo-p
DFT
Física
53
Link de acesso: http://repositorio.ufes.br/handle/10/11363
Resumo: In this work, we have explored the structural and electronic properties and energy stability of substitutional carbon impurities in a phosphorene monolayer through the first principles calculations based on the Density Functional Theory (DFT). Carbon defects were investigated in the phosphorene monolayer for various structural configurations and impurity concentrations. Among them, the defects in carbon lines in the zig-zag and armchair direction. Ours results finding that for all different doping configurations considered herein, the defects formation is ruled by exothermic processes. In addition, for the most stable energetic configurations we have obtained values of 2.35 eV/atom and 2.36 eV/atom. Furthermore, the presence of the substitutional carbon impurity in the phosphorene monolayer gives rise to fluctuations in charge density. The Carbon defects behave as acceptor impurities, receiving charges of the neighboring phosphorus atoms, thus resulting in a p-type doping. In addition, it was verified that the presence of the impurity in the phosphorene sheet, for some configurations, induced the direct gap transition from the phosphorene monolayer to the indirect gap and for other configurations, the metallic character was observed.
id UFES_a1cf8eea50baea93b4d2dceeb6061929
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/11363
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str
spelling Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforenoTheoretical study of substitutional doping doping in phosphorene monolayerPhosphoreneC–dopedP-Type DopingFosforenoDopado com CDopagem do tipo-pDFTFísica53In this work, we have explored the structural and electronic properties and energy stability of substitutional carbon impurities in a phosphorene monolayer through the first principles calculations based on the Density Functional Theory (DFT). Carbon defects were investigated in the phosphorene monolayer for various structural configurations and impurity concentrations. Among them, the defects in carbon lines in the zig-zag and armchair direction. Ours results finding that for all different doping configurations considered herein, the defects formation is ruled by exothermic processes. In addition, for the most stable energetic configurations we have obtained values of 2.35 eV/atom and 2.36 eV/atom. Furthermore, the presence of the substitutional carbon impurity in the phosphorene monolayer gives rise to fluctuations in charge density. The Carbon defects behave as acceptor impurities, receiving charges of the neighboring phosphorus atoms, thus resulting in a p-type doping. In addition, it was verified that the presence of the impurity in the phosphorene sheet, for some configurations, induced the direct gap transition from the phosphorene monolayer to the indirect gap and for other configurations, the metallic character was observed.Neste trabalho, através de cálculos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade (DFT), foram examinados as propriedades estruturais, eletrônicas e a estabilidade energética de impurezas de carbono substitucional em monocamada de fosforeno. Foram investigados defeitos de carbono na monocamada de fosforeno para diversas configurações estruturais e concentrações de impureza. Dentre elas, os defeitos em linhas de carbono nas direções zig-zag e na direção armchair. Os resultados indicam que para todas as diferentes configurações de dopagem consideradas, os processos são exotérmicos, sendo que, para as configurações mais estáveis, as energias de formação por átomo de carbono são de 2,35 eV/átomo e 2,36 eV/átomo. Foi verificado também que a presença da impureza de carbono substitucional na monocamada de fosforeno dá origem a utuações na densidade de carga. As impurezas se comportam como impurezas do tipo aceitadoras, recebendo cargas dos átomos de fósforo vizinhos, resultando, dessa forma, em uma dopagem do tipo-p. Além disso, foi verificado que a presença da impureza na folha de fosforeno, para algumas configurações, induziu a transição de gap direto da monocamada de fosforeno para gap indireto e para outras configurações, observou-se o caráter metálico.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em FísicaCentro de Ciências ExatasUFESPrograma de Pós-Graduação em FísicaScopel, Wanderlã LuisPaz, Wendel SilvaNascimento, Valberto PedruzziFantini, Marcia Carvalho de AbreuPedrosa, Renan Narciso2019-07-23T02:02:17Z2019-07-222019-07-23T02:02:17Z2019-06-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfPEDROSA, Renan Narciso. Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno. 2019. 103 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Vitória, 2019.http://repositorio.ufes.br/handle/10/11363porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-06-28T18:06:26Zoai:repositorio.ufes.br:10/11363Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-06-28T18:06:26Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
Theoretical study of substitutional doping doping in phosphorene monolayer
title Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
spellingShingle Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
Pedrosa, Renan Narciso
Phosphorene
C–doped
P-Type Doping
Fosforeno
Dopado com C
Dopagem do tipo-p
DFT
Física
53
title_short Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
title_full Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
title_fullStr Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
title_full_unstemmed Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
title_sort Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
author Pedrosa, Renan Narciso
author_facet Pedrosa, Renan Narciso
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Scopel, Wanderlã Luis
Paz, Wendel Silva
Nascimento, Valberto Pedruzzi
Fantini, Marcia Carvalho de Abreu
dc.contributor.author.fl_str_mv Pedrosa, Renan Narciso
dc.subject.por.fl_str_mv Phosphorene
C–doped
P-Type Doping
Fosforeno
Dopado com C
Dopagem do tipo-p
DFT
Física
53
topic Phosphorene
C–doped
P-Type Doping
Fosforeno
Dopado com C
Dopagem do tipo-p
DFT
Física
53
description In this work, we have explored the structural and electronic properties and energy stability of substitutional carbon impurities in a phosphorene monolayer through the first principles calculations based on the Density Functional Theory (DFT). Carbon defects were investigated in the phosphorene monolayer for various structural configurations and impurity concentrations. Among them, the defects in carbon lines in the zig-zag and armchair direction. Ours results finding that for all different doping configurations considered herein, the defects formation is ruled by exothermic processes. In addition, for the most stable energetic configurations we have obtained values of 2.35 eV/atom and 2.36 eV/atom. Furthermore, the presence of the substitutional carbon impurity in the phosphorene monolayer gives rise to fluctuations in charge density. The Carbon defects behave as acceptor impurities, receiving charges of the neighboring phosphorus atoms, thus resulting in a p-type doping. In addition, it was verified that the presence of the impurity in the phosphorene sheet, for some configurations, induced the direct gap transition from the phosphorene monolayer to the indirect gap and for other configurations, the metallic character was observed.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-07-23T02:02:17Z
2019-07-22
2019-07-23T02:02:17Z
2019-06-18
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv PEDROSA, Renan Narciso. Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno. 2019. 103 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Vitória, 2019.
http://repositorio.ufes.br/handle/10/11363
identifier_str_mv PEDROSA, Renan Narciso. Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno. 2019. 103 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Vitória, 2019.
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/11363
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Física
Centro de Ciências Exatas
UFES
Programa de Pós-Graduação em Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Física
Centro de Ciências Exatas
UFES
Programa de Pós-Graduação em Física
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv riufes@ufes.br
_version_ 1834479115387797504

Registros relacionados