碳锗掺杂对硅纳米管电子结构和光电性质的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了C/Ge掺杂对单壁扶手型硅纳米管电子结构和光电性质的影响。结果表明,本征态和C/Ge掺杂的硅纳米管均属于直接带隙半导体,其价带顶主要由Si-3p态电子构成,而导带底则主要由Si-3p态电子决定。通过C掺杂,可使硅纳米管的禁带宽度减小,静态介电常数增大,吸收光谱产生红移;而通过Ge掺杂,可使硅纳米管的禁带宽度增大,静态介电常数减小,吸收光谱产生蓝移。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。