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。