SiC-AlN核殼納米線和Gd摻雜ZnO納米線電子結(jié)構(gòu)的第一性原理研究.pdf

1、近年來，一維納米材料尤其是半導(dǎo)體納米線獲得了廣泛的關(guān)注。由于量子限制效應(yīng)引起的特殊的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)，半導(dǎo)體納米線在光電子、小型化設(shè)備等領(lǐng)域起著重要的應(yīng)用前景。純的半導(dǎo)體納米線不能滿足人們對(duì)材料的電學(xué)和光學(xué)特性的各種要求，因此通過摻雜和構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)等來改變納米線的性能成為當(dāng)前半導(dǎo)體納米線的研究熱點(diǎn)。研究元素?fù)诫s、納米線的直徑大小、懸掛鍵等對(duì)納米線電學(xué)、磁學(xué)性能的影響有著重要價(jià)值。其中，可以通過在納米線中摻入3d過渡金屬或是4f稀土元素獲得

2、稀磁半導(dǎo)體，稀磁半導(dǎo)體可以用于半導(dǎo)體電子器件，使得信息處理和存儲(chǔ)相結(jié)合，具有廣闊的應(yīng)用前景。納米材料以其特殊的性能獲得了人們廣泛的關(guān)注和研究。利用基于密度泛函理論的第一性原理方法可以預(yù)測(cè)納米材料的性質(zhì)，揭示納米器件工作原理。本文運(yùn)用基于密度泛函理論的第一性原理方法計(jì)算了SiC/AlN核殼結(jié)構(gòu)納米線的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電學(xué)性質(zhì)以及Gd摻雜ZnO納米線的磁學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）研究了沿SiC/AlN體材料[0001]方

3、向生成的SiC/AlN核殼結(jié)構(gòu)納米線的性質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明AlN殼越厚，SiC核比率越小，則體系越穩(wěn)定。當(dāng)SiC/AlN核殼結(jié)構(gòu)納米線的直徑減小時(shí)，體系的帶隙會(huì)增大。表面鈍化之后，SiC/AlN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)類型發(fā)生改變，并且遷移率隨著納米線直徑的增加和SiC核比率的增加而增加。這些發(fā)現(xiàn)為調(diào)控SiC/AlN核殼納米線的電學(xué)性質(zhì)提供了有效的方法途徑，有利于合成功能性器件。
　　（2）對(duì)Gd摻雜ZnO納米線體系，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)Gd替代