بررسی خواص الکترونی گرافین با یک لایه فلوئور

چکیده ساختار کریستالی دو بعدی گرافین و خواص ترابردی شگفت انگیز آن همواره مورد توجه دانشمندان نظری و تجربی بوده است. در این ساختار دو بعدی، شبه ذرات همانند فرمیون های بدون جرم دیراک رفتار می کنند و این ویژگی خاص و متفاوت از گاز الکترونی دو بعدی متعارف منجر به بسیاری از ویژگی های مناسب الکتریکی می شود. تحرک پذیری الکترون ها در گرافین ده برابر تحرک پذیری الکترون ها در ویفرهای سیلیکونی امروزی است این ویژگی های جالب، گرافین را نامزد مناسبی برای جایگزینی سیلیکون و ساخت قطعات نانو الکترونیکی آینده قرار می دهد. گرافین با گاف انرژی صفر کاربرد عملی چندانی ندارد. لذا به روش های مختلف باید گاف انرژی در گرافین ایجاد کرد تا بتوان از آن به عنوان نیمرسانا در صنعت الکترونیک استفاده کرد. برای ایجاد گاف انرژی درگرافین باید تقارن دستگاه به نحوی شکسته شود. یکی از این روش ها قرار دادن ناخالصی در گرافین است. در این تحقیق نشان می دهیم که قرار دادن یک لایه فلوئور باعث رسانا شدن ترکیب ولی قرار دادن دو لایه فلوئور بر روی گرافین به شکلی که در ادامه نشان خواهیم داد باعث ایجاد گافی در حدود ev 1/2 می شود این تحقیق با استفاده از نظریه تابعی چگالی (dft) و با استفاده از روش pwscf (کد محاسباتی espresso) و کد محاسباتی wien2k انجام شده است. در فصل اول انواع ساختارهای کربنی و برخی از مفاهیم اولیه در گرافین بیان می شود. در فصل دوم برخی از روش های محاسباتی در فیزیک حالت جامد مطرح می شود. در فصل سوم برخی از روش های حل معادلات کوهن-شم که در کد espresso و wien2k مورد استفاده قرار می گیرد بیان می شود. و در فصل آخر در ابتدا ساختار نواری و چگالی حالات گرافین تک لایه، گرافین با یک لایه فلوئور و گرافین با دو لایه فلوئور را محاسبه کرده و در انتها جرم موثر فرمیون ها در نوار نزدیک سطح فرمی برای این سه ترکیب محاسبه شده است. لغات کلیدی: گرافین، فلوئور، نظریه ی تابعی چگالی(dft)، روش ) pwscfکد محاسباتی (espresso، بسته ی محاسباتی wien2k، ساختار نواری، چگالی حالت ها، گاف انرژی، جرم موثر