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학술저널
저자정보
Kim Do-Hyun (Korea University) Kim Hag-Soo (Kyungpook National University) Song Min Woo (University of Suwon) Lee Seunghyun (University of Suwon)
저널정보
나노기술연구협의회 Nano Convergence Nano Convergence Vol.4 No.13
발행연도
2017.5
수록면
1 - 8 (8page)
DOI
10.1186/s40580-017-0107-0

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Hexagonal boron nitride (h-BN) is an electrical insulator with a large band gap of 5 eV and a good thermal conductor of which melting point reaches about 3000 °C. Due to these properties, much attention was given to the thermal stability rather than the electrical properties of h-BN experimentally and theoretically. In this study, we report calculations that the electronic structure of monolayer h-BN can be influenced by the presence of a vacancy defect which leads to a geometric deformation in the hexagonal lattice structure. The vacancy was varied from mono- to tri-vacancy in a supercell, and different defective structures under the same vacancy density were considered in the case of an odd number of vacancies. Consequently, all cases of vacancy defects resulted in a geometric distortion in monolayer h-BN, and new energy states were created between valence and conduction band with the Fermi level shift. Notably, B atoms around vacancies attracted one another while repulsion happened between N atoms around vacancies, irrespective of vacancy density. The calculation of formation energy revealed that multi-vacancy including more B-vacancies has much lower formation energy than vacancies with more N-vacancies. This work suggests that multi-vacancy created in monolayer h-BN will have more B-vacancies and that the presence of multi-vacancy can make monolayer h-BN electrically conductive by the new energy states and the Fermi level shift.
#Boron nitride Vacancy Defect Deformation Band structure

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N. Yang / 2016 / Preparation and properties of thermally conductive polyimide/boron nitride composites / RSC Adv. 6:18279~18287 google schola T. Huang / 2016 / Boron nitride@graphene oxide hybrids for epoxy composites with enhanced thermal conductivity / RSC Adv. 6:35847~35854 google schola J. Yu / 2012 / Interfacial modification of boron nitride nanoplatelets for epoxy composites with improved thermal properties / Polymer 53:471~480 google schola K. S. Novoselov / 2004 / Electric field effect in atomically thin carbon films / Science 306:666~669 google schola K. S. Novoselov / 2005 / Two-dimensional gas of massless dirac fermions in graphene / Nature 438:197~200 google schola

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