硅納米線的結(jié)構(gòu)演化及其電子輸運(yùn)性質(zhì).pdf

1、近幾年，一維納米材料因?yàn)樵谖锢?、化學(xué)、光學(xué)和電學(xué)方面有著優(yōu)良的特性受到了學(xué)術(shù)界越來(lái)越多的關(guān)注。硅納米線更是以其自身所特有的熒光、紫外等光學(xué)性質(zhì)，場(chǎng)發(fā)射、電子輸運(yùn)等電學(xué)性質(zhì)，高表面活性、量子限制效應(yīng)和庫(kù)侖阻塞效應(yīng)等性質(zhì)，成為了制備微納電子器件最理想的材料之一。最近一些實(shí)驗(yàn)表明，人們已經(jīng)用硅納米線成功制得了納米尺度的場(chǎng)效應(yīng)管、傳感器等納米器件。因此，深入地研究硅納米線的結(jié)構(gòu)及電子輸運(yùn)性質(zhì)對(duì)納米電子器件的開發(fā)具有重要的意義。
　　 本

2、論文主要采用了分子動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)束縛在碳納米管中的硅納米線的結(jié)構(gòu)演化進(jìn)行了模擬，并對(duì)獲得了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的硅納米線進(jìn)行了電子輸運(yùn)性質(zhì)的研究。研究發(fā)現(xiàn)，硅納米線的結(jié)構(gòu)與碳納米管的手性無(wú)關(guān)，只與碳納米管的直徑大小有關(guān)。隨著碳納米管直徑的增大，硅納米線由單直線型的原子鏈逐漸變成螺旋、同軸、圓柱形的結(jié)構(gòu)。當(dāng)直徑足夠大時(shí)，會(huì)形成殼層結(jié)構(gòu)。硅納米線的電導(dǎo)特性受到納米線幾何結(jié)構(gòu)和尺寸的影響，其中，結(jié)構(gòu)的影響更大。電子在直線型納米線中比在螺旋型納米線中更容易

3、傳輸。硅單原子鏈隨著長(zhǎng)度的增大，電學(xué)性質(zhì)并沒有很大的變化;由三根原子鏈螺旋而成的硅納米線隨著長(zhǎng)度的增大，電學(xué)性質(zhì)下降。
　　 本論文還采用幾何優(yōu)化和非平衡格林函數(shù)相結(jié)合的方法研究了金屬原子的摻雜和不同物質(zhì)的表面吸附對(duì)硅納米線的結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)造成的影響。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)雜質(zhì)原子摻雜后，硅納米線的結(jié)構(gòu)由有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變，摻雜后硅納米線的電流-電壓特性和電導(dǎo)-電壓特性均比純硅納米線的低，而且隨著摻雜原子數(shù)目的增多，電學(xué)性質(zhì)逐漸降低。由于表面吸