Band gap opening in bilayer graphene by the simultaneous adsorption of electron donating and electron acceptor molecules

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Título

Band gap opening in bilayer graphene by the simultaneous adsorption of electron donating and electron acceptor molecules

Tema

NANOTECNOLOGIA
CARBON
GRAFENO
ADSORCION
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
2017

Abstract

We have employed dispersion corrected density functional theory to study the adsorption of strong electron acceptor and electron donating molecules onto bilayer graphene. Radical 4-(1,3-dimethyl-2,3-dihydro-1H-benzoimidazol-2-yl)phenyl)dimethylamine (N-DMBI) was selected as n-type dopant while 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetra-cyanoquinodimethane (F4-TCNQ) played the role of p-type dopant. When one of these molecules is adsorbed onto bilayer graphene the adsorption energies are 0.14 eV larger than those computed for monolayer graphene. However, when they are concomitantly adsorbed on opposite sides of bilayer graphene the adsorption energy is larger than the sum of the individual interaction energies due to a synergic effect obtained from the combination of electron donor and acceptor molecules. Although radical N-DMBI and F4-TCNQ shift the position of the Fermi level and induce p-type and n-type character on bilayer graphene, respectively, when they are co-adsorbed a different behavior is seen since a charge imbalance is induced. As a consequence, a gap of 0.21 eV is opened and Mexican hat-like energy bands were observed. This finding may pave the way towards the development of new graphene based field effect transistors.

Fuente

Computational and Theoretical Chemistry v. 1120, 2017. -- p. 96-101

Editor

Elsevier

Fecha

2017

Derechos

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Idioma

Inglés

Tipo

Artículo

Identificador

DOI: 10.1016/j.comptc.2017.10.006

Document Item Type Metadata

Original Format

PDF
Fecha de agregación
April 10, 2018
Colección
Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
, , ,
Citación
Denis, Pablo A, “Band gap opening in bilayer graphene by the simultaneous adsorption of electron donating and electron acceptor molecules,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed April 22, 2018, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/4919.
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