Электронные свойства пленок силицена, подвергнутых нейтронному легированию

Радиационное легирование фосфором монокристаллического кремния сохраняет структуру образца, снижает внутренние напряжения, повышает время жизни неосновных носителей заряда. Настоящая работа посвящена исследованию влияния добавок фосфора на электронные свойства силицена. Квантово-механическим методом рассчитаны спектры плотности электронных состояний легированного фосфором однослойного и двухслойного силицена 2 $\times$ 2 на графитовой подложке. Присутствие углеродной подложки придает силицену проводниковые свойства вследствие $p$–$p$-гибридизации. Легирование фосфором может сохранить или изменить приобретенные силиценом металлические свойства. Местоположение легирующих атомов фосфора в силицене влияет на прохождение перехода полупроводник–проводник. Теоретическая удельная емкость легированного фосфором силиценового электрода снижается, и он становится менее эффективным для применения в литий-ионных батареях. Однако увеличение проводимости этого материала способствует его использованию в качестве солнечных элементов.