A first-principles study of the electrically tunable band gap in few-layer penta-graphene

文献情報

出版日 2018-06-12
DOI 10.1039/C8CP02624F
インパクトファクター 3.676
著者

Jinjin Wang, Zhanyu Wang, R. J. Zhang, Y. X. Zheng, L. Y. Chen, Chia-Chin Tsoo, Hung-Ji Huang


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要旨

The structural and electronic properties of bilayer (AA- and AB-stacked) and tri-layer (AAA-, ABA- and AAB-stacked) penta-graphene (PG) have been investigated in the framework of density functional theory. The present results demonstrate that the ground state energy in AB stacking is lower than that in AA stacking, whereas ABA stacking is found to be the most energetically favorable, followed by AAB and AAA stackings. All considered model configurations are found to be semiconducting, independent of the stacking sequence. In the presence of a perpendicular electric field, their band gaps can be significantly reduced and completely closed at a specific critical electric field strength, demonstrating a Stark effect. These findings show that few-layer PG will have tremendous opportunities to be applied in nanoscale electronic and optoelectronic devices owing to its tunable band gap.

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Physical Chemistry Chemical Physics

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