采用基于密度泛函理論的原理贗勢法研究了類石墨烯結(jié)構(gòu)SixC1?x (x = 0.02, 0.08, 0.2, 0.4, 0.5)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、幾何結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、變形電荷密度、原子軌道和鍵居數(shù)以及光學(xué)性質(zhì)。幾何結(jié)構(gòu)結(jié)果表明，取代硅原子誘導(dǎo)石墨烯平面上沿方向的結(jié)構(gòu)變形，而不產(chǎn)生任何屈曲。內(nèi)聚能計算表明，這些取代體系是絕對穩(wěn)定的。純石墨烯形成零帶隙半導(dǎo)體，費米能附近的態(tài)密度主要由C-2p組成。當(dāng)Si摻雜時，在布里淵區(qū)K點出現(xiàn)了直接帶隙。隨著Si含量的增加，帶隙從0.15 eV增大到2.60 eV。費米能附近Si0.50C0.50的態(tài)密度主要由C-2p和Si-3p組成。用Si原子取代C原子后，電荷從Si原子轉(zhuǎn)移到C原子，c單鍵dc的共價鍵減弱，破壞了石墨烯共價鍵的對稱性，這對于在K點出現(xiàn)直接帶隙非常重要。隨著Si含量的增加，SixC1?x (x = 0.02, 0.08, 0.2, 0.4, 0.5)的光學(xué)特性曲線均向高能方向移動。在所有研究的SixC1?x體系中，Si0.50C0.50的靜態(tài)介電常數(shù)**為1.60，折射率**為1.26，吸收系數(shù)最高為6.79 × 104 cm?1。研究結(jié)果對單層碳化硅的設(shè)計和應(yīng)用具有一定的理論指導(dǎo)意義。

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