Щель в электронном спектре графена, сформированного на карбиде кремния, как следствие неоднородного характера ковалентной связи графен-подложка
Давыдов С.Ю.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: Sergei_Davydov@mail.ru
Поступила в редакцию: 23 сентября 2026 г.
В окончательной редакции: 25 сентября 2026 г.
Принята к печати: 25 сентября 2026 г.
Выставление онлайн: 16 ноября 2026 г.
Для описания электронного спектра эпитаксиального графена предложена модифицированная адсорбционная модель, учитывающая, что только часть атомов графена (порядка трети) ковалентно связана с атомами SiC подложки. В результате в эпитаксиальном монослое имеются островки как бесщелевого, так и щелевого графена. Полученные в рамках модифицированной адсорбционной модели аналитические выражение для наведенной подложкой щели в спектре, показывают, в частности, что щель возникает только в случае, когда центр запрещенной зоны подложки не совпадает с точкой Дирака графена. Численные оценки ширины щели выполнены для подложек, представляющих собой гексагональные политипы карбида кремния согласуются с результатами численных расчетов других авторов. Предложены способы экспериментальной проверки полученных зависимостей ширины щели от параметров задачи. Ключевые слова: бесщелевой и щелевой графен, политипы SiC.
- С.Ю. Давыдов. ФТП 47, 97 (2013). [S.Yu. Davydov. Semiconductors 47, 95 (2013).]
- З.З. Алисултанов. Письма в ЖЭТФ 98, 121 (2013). [Z.Z. Alisultanov. JETP letters 98 (2), 111 (2013).]
- С.Ю. Давыдов. Письма в ЖТФ, 47, 52 (2021). [S.Yu. Davydov. Tech. Phys. Lett. 47, 649 (2021).]
- С.Ю. Давыдов. ФТТ 64, 1828 (2022). [S.Yu. Davydov. Phys. Solid State 64, 1792 (2022).]
- C.Ю. Давыдов. ФТП 52, 353 (2018). [S.Yu. Davydov. Semiconductors 52, 335 (2018).]
- S. Sahu, G.C. Rout. Int. Nano Lett. 7, 81 (2017)
- S. Kolev, V. Atanasov, H. Aleksandrov, T. Milenov. Eur. Phys. J. B 91, 272 (2018)
- M. Tayad, A. Hussain, W. Adil, S. Nobi, Q. ul Ain Asif. Comput. Condenc. Matter 23, e00463 (2020)
- A.M. Rojas-Cuervo, R.R. Rey-Gonzalez. Chem. Phys. 565, 111744 (2023)
- L. Du, T. Hasan, A. Castellanos-Gomez, G.-B. Liu, Y.Y., C.N. Lau, Z. Sun. Nat. Rev. Phys. 3, 193 (2021)
- R. Nandee, M.A. Chowdhury, A. Shahid, N. Hossain, M. Rana. Results Eng. 15, 100474 (2022)
- С.Ю. Давыдов. ФТТ 58, 779 (2016). [S.Yu. Davydov. Phys. Solid State 58, 804 (2016).]
- С.Ю. Давыдов. ФТТ 66, 306 (2024). [S.Yu. Davydov. Phys. Solid State 66, 293 (2024)]
- С.Ю. Давыдов. ФТП 53, 706 (2019). [S.Yu. Davydov. Semiconductors 53, 699 (2019).]
- Н.Д. Сорокин, Ю.М. Таиров, В.Ф. Цветков, М.А. Чернов. Кристаллография 28, 910 (1987)
- А.А. Лебедев. ФТП 33, 122 (1999)
- А.А. Лебедев, П.А. Иванов, М.Е. Левинштейн, Е.Н. Мохов, С.С. Нагалюк, А.Н. Анисимов, П.Г. Баранов. УФН 189, 803 (2018)
- C. Persson, U. Lindefelt. Mater. Sci. Forum 264--268, 275 (1998)
- С.Ю. Давыдов. ЖТФ 84, 4, 155 (2014). [S.Yu. Davydov. Technical Physics 59, 624 (2014).]
- B. Wenzien, P. Kackell, F. Bechstedt, G. Cappellini. Phys. Rev. B 52, 10897 (1995)
- L.E. Alimov, A.V. Anufriev, A.V. Gurskaya, V.I. Chepurnov, G.V. Puzyrnaya, M.V. Dolgopolov. J. Phys.: Conf. Series 1686, 012040 (2020).
- M.S. Nevius, M. Conrad, F. Wang, A. Celis, M.N. Nair, A. Taleb-Ibrahimi, A. Tejeda, E.H. Conrad. Phys. Rev. Lett. 115, 136802 (2015)
- S. Kolev, V. Atanasov, H. Aleksandrov, T. Milenov. Eur. Phys. J. B 91, 272 (2018)
- H.T.T. Tran, P.M. Nguyen, H.V. Nguyen, T.V. Chong, V.B. Bubanja, H.V. Vo. ACS Omega 8, 25424 (2023)
- E. Mohebbi, E. Pavoni, P. Stipa, M. Petroselli, L. Pierantoni, E. Laudadio, D. Mencarelli. Carbon Trends 21, 100575 (2025).