Estudo das propriedades eletrônicas de nanomateriais 2D na presença de defeitos estruturais

Abstract

Após a descoberta do grafeno, materiais bidimensionais vem ganhando cada vez mais espaço no desen- volvimento de dispositivos optoeletrônicos, com o objetivo de produzir novas aplicações com boa relação

custo-eficiência. Novos materiais com propriedades estruturais semelhantes ao grafeno, mas com bandgap não nulo, têm sido teoricamente e experimentalmente desenvolvidos a fim de se obter semicondutores que

apresentam as extraordinárias propriedades mecânicas do grafeno. Neste trabalho, estudamos as proprie- dades eletrônicas e estruturais de materiais 2D no âmbito da Teoria do Funcional da Densidade (DFT, do

inglês Density Functional Theory). Investigamos aqueles que possuem geometria semelhante ao grafeno — tais como um de seus novos alótropos, o Penta-Grafeno, monocamadas de Nitreto de Boro/Alumínio/Gálio e

de monocamadas de dicalcogenetos de metais de transição, como o MoS2 — buscando entender, principal- mente, qual o impacto da presença de defeitos estruturais nas propriedades eletrônicas desses materiais. De

forma geral, concluímos que esses materiais podem ter suas propriedades eletrônicas ajustadas mediante a presença de defeitos estruturais como dopagem substitucional e vacâncias. Heterojunções entre esses materiais, como ilhas de domínio, bicamadas e 59 monocamadas planares também foram estudadas. Os resultados obtidos sugerem que heterojunções compostas por esses materiais também podem ser utilizadas para controlar o bandgap do material composto.