SiC-AlN核殼納米線和Gd摻雜ZnO納米線電子結構的第一性原理研究.pdf

1、近年來，一維納米材料尤其是半導體納米線獲得了廣泛的關注。由于量子限制效應引起的特殊的電學和光學性質，半導體納米線在光電子、小型化設備等領域起著重要的應用前景。純的半導體納米線不能滿足人們對材料的電學和光學特性的各種要求，因此通過摻雜和構建異質結構等來改變納米線的性能成為當前半導體納米線的研究熱點。研究元素摻雜、納米線的直徑大小、懸掛鍵等對納米線電學、磁學性能的影響有著重要價值。其中，可以通過在納米線中摻入3d過渡金屬或是4f稀土元素獲得

2、稀磁半導體，稀磁半導體可以用于半導體電子器件，使得信息處理和存儲相結合，具有廣闊的應用前景。納米材料以其特殊的性能獲得了人們廣泛的關注和研究。利用基于密度泛函理論的第一性原理方法可以預測納米材料的性質，揭示納米器件工作原理。本文運用基于密度泛函理論的第一性原理方法計算了SiC/AlN核殼結構納米線的結構穩(wěn)定性和電學性質以及Gd摻雜ZnO納米線的磁學和電學性質。主要研究內容如下：
　?。?）研究了沿SiC/AlN體材料[0001]方

3、向生成的SiC/AlN核殼結構納米線的性質。計算結果表明AlN殼越厚，SiC核比率越小，則體系越穩(wěn)定。當SiC/AlN核殼結構納米線的直徑減小時，體系的帶隙會增大。表面鈍化之后，SiC/AlN異質結構的異質結構類型發(fā)生改變，并且遷移率隨著納米線直徑的增加和SiC核比率的增加而增加。這些發(fā)現(xiàn)為調控SiC/AlN核殼納米線的電學性質提供了有效的方法途徑，有利于合成功能性器件。
　　（2）對Gd摻雜ZnO納米線體系，通過計算發(fā)現(xiàn)Gd替代