硼、铝和镓掺杂对硅纳米管电子结构和光电性质的影响

作者：秦成龙; 罗祥燕; 谢泉^*

来源：无机化学学报, 2020, 36(11): 2071-2079.

• 掺杂
• 稳定性
• 电子结构
• 光学性质

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了本征硅纳米管(SiNTs)的几何结构,以及Ⅲ族元素B、Al、Ga掺杂对单壁锯齿型(14,0)SiNTs稳定性、电子结构和光学性质的影响。结果表明,褶皱型SiNTs为SiNTs稳定存在的结构,B、Al、Ga掺杂能够提高SiNTs的稳定性。本征(14,0)SiNTs属于窄带隙金属材料,通过B、Al、Ga的分别掺杂,SiNTs的带隙变宽,实现了SiNTs从金属性向半导体性质的转变。随着Ⅲ族元素原子序数的增大,其掺杂体系的稳定性不断降低,相应的带隙也不断减少。B、Al、Ga掺杂的单壁锯齿型(14,0)SiNTs具有近乎一致的光学性质,对于紫外光有着很强的吸收特性,并且对于红外和可见光吸收也有着不错的提升。

• 单位
  贵州大学