摻雜原子鏈與反點晶格納米帶的電子輸運性質(zhì)研究.pdf

1、雜質(zhì)和缺陷一直是納米材料制備中不可避免的,同時,人們又通過摻雜以及制造各種缺陷,以達到所期望的電學性能。本文針對摻雜原子鏈、石墨烯反點陣列和石墨烯BN摻雜這三個體系進行了討論,研究結果歸納為:
　　1.研究了側向摻雜原子鏈中的量子擴散行為,分析了電子的自關聯(lián)函數(shù)C(t),均方位移d(t),參與數(shù)比P(E)三個物理量。結果表明,側向摻雜原子鏈系統(tǒng)的量子擴散行為對小比率摻雜更加敏感,存在一個臨界摻雜率q0,C(t)、d(t)和 P(E

2、)在q0的兩邊有不同的變化趨勢。摻雜原子對P(E)的中心態(tài)有很大的影響,直接導致了分布于其它能帶中的電子態(tài)向中心能帶聚集,并且形成了一個準遷移率邊。所有的這類摻雜體系經(jīng)歷了一個金屬—半導體—金屬的不完全轉(zhuǎn)變。
　　2.研究了穿有一個或多個周期性矩形納米洞的鋸齒邊石墨烯納米條帶的電子輸運性質(zhì),主要分析了電子電導,電子態(tài)密度以及局域態(tài)密度的分布情況。矩形納米洞的引入,導致最低輸運通道內(nèi)多個局域態(tài)的產(chǎn)生,費米能處電導發(fā)生不規(guī)則振蕩。電導

3、曲線依賴于矩形納米洞的位置和尺寸,當納米洞處于條帶中心且納米洞寬度W<4時,費米能處電導變化很小;越靠近條帶邊緣或者納米洞的寬度越大,體系費米能處的輸運性能越差;同時,矩形納米洞的長度越大,最低通道內(nèi)產(chǎn)生的局域態(tài)越多。還發(fā)現(xiàn),有限P個周期性矩形納米洞超晶格體系,其微帶產(chǎn)生了(P-1)重劈裂,通過矩形納米洞的長度、寬度、位置以及多個納米洞的分布情況,可以對鋸齒型石墨烯納米條帶的電子輸運進行有效的調(diào)制。
　　3.研究了鋸齒邊和金屬型扶

4、手邊石墨烯條帶中 BN摻雜效應,分析了電子電導和態(tài)密度兩個特征量。結果表明,摻入的BN鏈對扶手邊石墨烯中的電子輸運產(chǎn)生了一個線性的壓制作用,費米能處的電導曲線出現(xiàn)了一個平臺,平臺的高度與摻入的BN鏈的條數(shù)近似呈一個反比的關系;而摻入的BN鏈破壞了鋸齒邊石墨烯中的邊緣態(tài),費米能附近的電導曲線出現(xiàn)了較大的共振峰和反共振谷。對鋸齒邊條帶作一個“卷曲”處理,費米能處的電導曲線仍然呈現(xiàn)出一個平臺,這一平臺高度仍然隨摻入的BN鏈的增加而降低,當摻入