B/N/Si掺杂的(9,0)型碳纳米管电子结构第一性原理研究

功能材料, 2009, 40(2): 322-327.

B/N/Si掺杂的(9,0)型碳纳米管电子结构第一性原理研究

安博 ^1, , 王六定 ^2, , 陈国栋 ^3, , 曹得财 ^4, , 丁富才 ^5, , 梁锦奎 ^6,

1.西北工业大学,应用物理系,陕西,西安,710072

2.西北工业大学,应用物理系,陕西,西安,710072

3.西北工业大学,应用物理系,陕西,西安,710072

4.西北工业大学,应用物理系,陕西,西安,710072

5.西北工业大学,应用物理系,陕西,西安,710072

6.西北工业大学,应用物理系,陕西,西安,710072

基金项目: 西北工业大学研究生创业种子基金(200762;200863) 国家自然科学基金(50771082;60776822)

关键词：碳纳米管 , 掺杂 , 第一性原理 , 电子场发射

A first-principles study on electronic structures of (9,0) carbon nanotubes doped with B/N/Si

基于密度泛函理论(DFT)的DMol3软件包,研究了(9,0)型碳纳米管(CNT)顶端掺杂B/N/Si等元素对其几何结构及电子结构的影响.结果表明,掺杂原子对非掺杂区几何结构影响微弱;加电场后,各种掺杂CNT顶端局域态密度(LDOS)峰位向价带移动;B/N/Si掺杂不仅引起CNT费米能级(Ef)处LDOS增大,而且最低空轨道与最高占有轨道的差值(LUMO-HOMO)降低.由此可预期CNT顶端掺B/N/Si均有利于场致电子发射,且改善幅度依次增强.

参考文献

[1]	Iijima S .[J].Nature,1991,354:56.
[2]	Choi W B;Chung D S;Kang J H .[J].Applied Physics Letters,1999,75:3129.
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[4]	Chen Yan;Shaw D T;Guo Liping .[J].Applied Physics Letters,2000,76:2469.
[5]	Gao Ruping;Pan Zhengwei;Wang Zhong L .[J].Applied Physics Letters,2001,78:1757.
[6]	Moradian R;Azadi S .Boron and nitrogen-doped single-walled carbon nanotube[J].Physica, E. Low-dimensional systems & nanostructures,2006(1):157-160.
[7]	Zhang G;Duan W H;Gu B L .[J].Applied Physics Letters,2002,80:2589.
[8]	Qiao L;Zheng W T;Xu H et al.[J].Chemical Physics,2007,126:164702.
[9]	Dumitrica T.;Landis CM.;Yakobson BI. .Curvature-induced polarization in carbon nanoshells[J].Chemical Physics Letters,2002(1/2):182-188.
[10]	Kim C;Kim B;Lee S M et al.[J].Physical Review B,2002,65:165418.

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A first-principles study on electronic structures of (9,0) carbon nanotubes doped with B/N/Si

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