硼、氮掺杂手性碳纳米管的电子学和输运特性

摘要

应用基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡格林函数方法，对硼原子和氮原子取代掺杂的手性单壁碳纳米管的电子学和输运特性进行了研究。分析表明，不同构形的硼原子和氮原子掺杂对（6，3）单壁碳纳米管的电子学和输运性能有很复杂的影响。研究发现，硼和氮原子掺杂明显改变了碳管的电子结构，使金属型手性碳纳米管的的输运性能大大降低，电流-电压曲线呈非线性变化。对于单个原子的取代掺杂，氮原子的取代掺杂使金属型手性碳纳米管向半导体型转变。对于硼、氮原子共掺杂，手性碳管的输运性能随着原胞内硼、氮原子间距的变化而发生显著改变。