Bor ve azot katkılı katmanlı grafen tabakalarının termoelektrik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Grafen keşfinden itibaren sergilediği özellikler sebebiyle birçok alandan büyük ilgi gördü. Grafen son derece yüksek taşıyıcı mobilitesi nedeniyle elektronik için umut verici bir malzemedir. Grafen, doğasında bant aralığı olmayan bir yarı metaldir. Bu çalışmanın amacı Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi ve Yarı-klasik Boltzmann Taşıma Teorisi yardımıyla grafene kademeli olarak B ve N katkılayarak çok katmanlı BxC16-x-yNy bileşikleri modellendi. Bu bileşiklerin yapısal, elektronik ve termoelektrik özelliklerini incelemektir. Bu katkılama sırasında görüldü ki, B ve N atomu sayılarının eşit olduğu BxC16-2xNx stokiyometrisindeki bileşikler yarı iletken karakter gösterirken diğerleri elektron veya deşik fazlalığından dolayı metalik özellik gösterdi. Daha sonra, yarı iletken özellik gösteren bu bileşiklerin elektriksel iletkenlikleri (σ), elektronik termal iletkenlikleri (κe), Seebeck katsayıları (S), güç faktörü ve termoelektrik verim katsayısı (zT) hesaplandı. Grafenin B ve N ile eşit oranlı katkılanması iletim ve termoelektrik özellikleri modifiye etmek için etkili bir araç olabileceği görüldü.