摻雜原子鏈與反點(diǎn)晶格納米帶的電子輸運(yùn)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(shí),人們又通過摻雜以及制造各種缺陷,以達(dá)到所期望的電學(xué)性能。本文針對(duì)摻雜原子鏈、石墨烯反點(diǎn)陣列和石墨烯BN摻雜這三個(gè)體系進(jìn)行了討論,研究結(jié)果歸納為:
　　1.研究了側(cè)向摻雜原子鏈中的量子擴(kuò)散行為,分析了電子的自關(guān)聯(lián)函數(shù)C(t),均方位移d(t),參與數(shù)比P(E)三個(gè)物理量。結(jié)果表明,側(cè)向摻雜原子鏈系統(tǒng)的量子擴(kuò)散行為對(duì)小比率摻雜更加敏感,存在一個(gè)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(shì)。摻雜原子對(duì)P(E)的中心態(tài)有很大的影響,直接導(dǎo)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(gè)準(zhǔn)遷移率邊。所有的這類摻雜體系經(jīng)歷了一個(gè)金屬—半導(dǎo)體—金屬的不完全轉(zhuǎn)變。
　　2.研究了穿有一個(gè)或多個(gè)周期性矩形納米洞的鋸齒邊石墨烯納米條帶的電子輸運(yùn)性質(zhì),主要分析了電子電導(dǎo),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(dǎo)致最低輸運(yùn)通道內(nèi)多個(gè)局域態(tài)的產(chǎn)生,費(fèi)米能處電導(dǎo)發(fā)生不規(guī)則振蕩。電導(dǎo)

3、曲線依賴于矩形納米洞的位置和尺寸,當(dāng)納米洞處于條帶中心且納米洞寬度W<4時(shí),費(fèi)米能處電導(dǎo)變化很小;越靠近條帶邊緣或者納米洞的寬度越大,體系費(fèi)米能處的輸運(yùn)性能越差;同時(shí),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(gè)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(gè)納米洞的分布情況,可以對(duì)鋸齒型石墨烯納米條帶的電子輸運(yùn)進(jìn)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(yīng),分析了電子電導(dǎo)和態(tài)密度兩個(gè)特征量。結(jié)果表明,摻入的BN鏈對(duì)扶手邊石墨烯中的電子輸運(yùn)產(chǎn)生了一個(gè)線性的壓制作用,費(fèi)米能處的電導(dǎo)曲線出現(xiàn)了一個(gè)平臺(tái),平臺(tái)的高度與摻入的BN鏈的條數(shù)近似呈一個(gè)反比的關(guān)系;而摻入的BN鏈破壞了鋸齒邊石墨烯中的邊緣態(tài),費(fèi)米能附近的電導(dǎo)曲線出現(xiàn)了較大的共振峰和反共振谷。對(duì)鋸齒邊條帶作一個(gè)“卷曲”處理,費(fèi)米能處的電導(dǎo)曲線仍然呈現(xiàn)出一個(gè)平臺(tái),這一平臺(tái)高度仍然隨摻入的BN鏈的增加而降低,當(dāng)摻入