铝掺杂单壁扶手型（6,6）硅纳米管电子结构和光电性质的第一性原理研究

编号：CPJS05674

篇名：铝掺杂单壁扶手型（6,6）硅纳米管电子结构和光电性质的第一性原理研究

作者：张昌华[1] ;余志强[1,2] ;郎建勋[1] ;廖红华[1]

关键词： 第一性原理 硅纳米管 电子结构 光电性质

机构： [1]湖北民族学院电气工程系,恩施445000; [2]华中科技大学光学与电子信息学院,武汉430074

摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了铝掺杂对单壁扶手型（6,6）硅纳米管电子结构和光电性质的影响。结果表明,本征态硅纳米管属于直接带隙半导体,其禁带宽度为0.42 eV,而铝掺杂硅纳米管为间接带隙半导体,其禁带宽度为0.02 eV。单壁扶手型（6,6）硅纳米管的价带顶主要由 Si-3p 态电子构成,而其导带底则主要由 Si-3 p态电子决定。同时通过铝掺杂,使硅纳米管的禁带宽度变窄,吸收光谱产生红移,研究结果为硅纳米管在光电器件方面的应用提供了理论基础。