摻鋰單壁碳納米管的傳導特性研究.pdf

1、碳納米管是近幾年各國研究的重點，人們寄希望于其優(yōu)異的物理及化學性質會給電子，材料，能源等領域的研究帶來突破性進展和提供新的經濟增長點。電子元器件發(fā)展趨勢是尺寸將會更小，信息處理的速度要更快，同時要求單個器件的功耗要越來越小?？墒?，當器件尺寸越來越小時，就必須必須考慮量子力學方面的限制，原有的微電子理論失效了，新的理論和新的器件(尤其是分子和納米器件)也開始出現了，碳納米管因為其特殊的電子特性有可能起到很重要的作用。因此，對其進行的一些電

2、特性、傳導特性的研究是十分有必要的。 本論文組織大體如下： 第一章：首先介紹了碳納米管的發(fā)現，相關的性質，應用前景等。而傳統的以硅為基礎的半導體技術面臨極大的挑戰(zhàn)，也迫使人們去探索一些新的概念、規(guī)律和手段以描述日益小型化的電子元器件中的載流子輸運。本章在概述了這樣的一個發(fā)展趨勢之后，提出了微電子器件發(fā)展的瓶頸，同時對新興的納、分子電子器件進行一些大概的產生、發(fā)展的介紹。最后對碳納米管的一些電學特性進行了大概的介紹。

3、 第二章：主要是本研究的計算手段的理論基礎，主要使用的計算方法是非平衡格林函數方程。在介紹了關于電子輸運的一個公式：Lundauer—Buttiker公式后，本章從基本的非平衡格林函數的一些概念如自能矩陣，散射矩陣開始介紹，然后給出對一些細節(jié)的計算問題的解決方案，最終按照計算思路提出這次工作的計算流程方案。 第三章：首先對基本的碳納米管進行了幾何結構的研究，給出了其生成程序；然后對本研究需要計算的模型進行構建，內容包括探針的構

4、建，器件的構建，接觸界面，鋰原子的摻入等；最后截取了已選取了的CNT片段做為一個分子進行建模，對其構成的分子的坐標進行確定。 第四章：這一章主要展示了對已構建模型的計算的結果和對結果的分析。計算和分析的內容分為三個部分。第一部分是利用第一性的密度泛函方法對截取的CNT的截斷分子進行電特性的計算，得出了諸如最高占據能級和最低非占據能級，費米能級，總的能量和電子動能等基本的參數，通過對摻入鋰原子和不摻入鋰原子兩種情況進行分析比較，期