Hydrogenation and fluorination of 2D Boron Phosphide and Boron Arsenide : A density functional theory investigation

Dublin Core

Title

Hydrogenation and fluorination of 2D Boron Phosphide and Boron Arsenide :  A density functional theory investigation

Subject

HIDROGENACION
GRAFENO
GRAFENO FLUORADO
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
2018

Abstract

First-principles density functional theory calculations are performed to study the stability and electronic properties of hydrogenated and fluorinated two-dimensional sp3 boron phosphide (BP) and boron arsenide (BAs). As expected, the phonon dispersion spectrum and phonon density of states of hydrogenated and fluorinated BX (X = P, As) systems are found to be different, which can be attributed to the different masses of hydrogen and fluorine. Hydrogenated BX systems bear larger and indirect band gaps and are found to be different from fluorinated BX systems. These derivatives can be utilized in hydrogen storage applications and ultrafast electronic devices. Finally, we investigated the stability and electronic properties of stacked bilayers of functionalized BP. Interestingly, we found that these systems display strong interlayer interactions, which impart strong stability. In contrast with the electronic properties determined for the fluorinated/hydrogenated monolayers, we found that the electronic properties of these bilayers can finely be tuned to a narrow gap semiconductor, metallic or nearly semimetallic one by selecting a suitable arrangement of layers. Moreover, the nearly linear dispersion of the conduction band edge and the heavy-, light-hole bands are the interesting characteristics. Furthermore, the exceptional values of effective masses assure the fast electronic transport, making this material very attractive to construct electronic devices.

Creator

Ullah, Saif
Sato, Fernando

Source

ACS Omega v. 3, no. 12, 2018. -- p. 16416-16423

Publisher

American Chemical Society

Date

2018

Rights

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Format

PDF

Language

Inglés

Type

Artículo

Identifier

DOI: 10.1021/acsomega.8b02605

Document Item Type Metadata

Original Format

PDF
Date Added
April 4, 2019
Collection
Bibliografía Nacional Química
Item Type
Document
Tags
, ,
Citation
Ullah, Saif, Denis, Pablo A., and Sato, Fernando, “Hydrogenation and fluorination of 2D Boron Phosphide and Boron Arsenide : A density functional theory investigation,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed November 17, 2025, https://riquim.fq.edu.uy/items/show/5696.