طراحي و شبيه سازي يك نانو سنسور گاز مبتني بر فسفرن براي تشخيص گازهاي كاهش دهنده به وسيله اصول اوليه محاسبات

گزارش هاي اخير در مورد ساخت فسفرن يك لايه يا چند لايه، چشم انداز هيجان انگيزي از اين ماده دو بعدي را نشان مي دهد كه خواص عالي براي كاربردهاي نانوساختار دارد. در اين پژوهش ما ابتدا با استفاده از محاسبات اوليه، جذب مولكول هايCH4 ، NH3و H2S برروي يك لايه فسفرن يكنواخت را مطالعه مي كنيم. نتايج ما عملكرد برتر سنسور فسفرن را كه با ديگر مواد 2 بعدي مانند گرافن و MoS2 رقابت مي كند و يا حتي در برخي از گازها بالاتر از آن ها مي باشد را پيش بيني مي كند. ما موقعيت جذب مطلوب اين مولكول ها در فسفرن را تعيين و شناسايي مولكولي دوپينگ، يعني انتقال بار بين مولكول ها و فسفرن را به عنوان يك مكانيسم براي قدرت جذب بالا معرفي مي كنيم. در اين كار ما رابطه نسبت جريان درين-ولتاژ گيت را با استفاده از رابطه NEGF براي غلظت هاي متفاوت گاز بر روي فسفرن محاسبه كرديم. ويژگي هاي انتقالي ناهنجاري هاي بزرگ در جهت آرمچير فسفرن نشان مي دهد، كه با ساختار باند بي نظير الكترونيكي فسفرن سازگار است به صورتي كه تغيير قابل ملاحظه اي، در نمودار I-V با توجه به اضافه شدن مولكول هاي گاز نشان مي دهد. اين حساسيت به جذب باعث مي شود فسفرن يك سنسور فوق العاده گاز باشد و براي كاربردهاي الكترونيكي نويد يك ماده فوق العاده را بدهد.