硅納米線的結構演化及其電子輸運性質.pdf

1、近幾年，一維納米材料因為在物理、化學、光學和電學方面有著優(yōu)良的特性受到了學術界越來越多的關注。硅納米線更是以其自身所特有的熒光、紫外等光學性質，場發(fā)射、電子輸運等電學性質，高表面活性、量子限制效應和庫侖阻塞效應等性質，成為了制備微納電子器件最理想的材料之一。最近一些實驗表明，人們已經(jīng)用硅納米線成功制得了納米尺度的場效應管、傳感器等納米器件。因此，深入地研究硅納米線的結構及電子輸運性質對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力學的方法對束縛在碳納米管中的硅納米線的結構演化進行了模擬，并對獲得了穩(wěn)定結構的硅納米線進行了電子輸運性質的研究。研究發(fā)現(xiàn)，硅納米線的結構與碳納米管的手性無關，只與碳納米管的直徑大小有關。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、圓柱形的結構。當直徑足夠大時，會形成殼層結構。硅納米線的電導特性受到納米線幾何結構和尺寸的影響，其中，結構的影響更大。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。硅單原子鏈隨著長度的增大，電學性質并沒有很大的變化;由三根原子鏈螺旋而成的硅納米線隨著長度的增大，電學性質下降。
　　 本論文還采用幾何優(yōu)化和非平衡格林函數(shù)相結合的方法研究了金屬原子的摻雜和不同物質的表面吸附對硅納米線的結構和電學性質造成的影響。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)雜質原子摻雜后，硅納米線的結構由有序向無序轉變，摻雜后硅納米線的電流-電壓特性和電導-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，電學性質逐漸降低。由于表面吸