Estudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno

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dc.contributor.advisor1Scopel, Wanderlã Luis
dc.contributor.authorPedrosa, Renan Narciso
dc.contributor.referee1Paz, Wendel Silva
dc.contributor.referee2Nascimento, Valberto Pedruzzi
dc.contributor.referee3Fantini, Marcia Carvalho de Abreu
dc.date.accessioned2019-07-23T02:02:17Z
dc.date.available2019-07-22
dc.date.available2019-07-23T02:02:17Z
dc.date.issued2019-06-18
dc.description.abstractIn 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.
dc.description.resumoNeste 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.
dc.formatText
dc.identifier.citationPEDROSA, 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.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/11363
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Física
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física
dc.rightsopen access
dc.subjectPhosphoreneeng
dc.subjectC–dopedeng
dc.subjectP-Type Dopingeng
dc.subjectFosforenopor
dc.subjectDopado com Cpor
dc.subjectDopagem do tipo-ppor
dc.subjectDFTpor
dc.subject.cnpqFísica
dc.subject.udc53
dc.titleEstudo teórico de dopagem substitucional de carbono em monocamada de fosforeno
dc.title.alternativeTheoretical study of substitutional doping doping in phosphorene monolayer
dc.typemasterThesis
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