硼掺杂对(2,2)单壁碳纳米管电子结构影响研究  

Study on the Effects of the Electronic Structure of Boron-Doped(2,2) Single-Walled Carbon Nanotubes

作　　者：周宝艳[1] 卲庆益 

机构地区：[1]华南师范大学物理与电信工程学院,广东广州510631 [2]广东省高等学校量子信息技术重点实验室,广东广州510631

出　　处：《华南师范大学学报（自然科学版）》2013年第1期51-55,共5页Journal of South China Normal University(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金项目(51101062);广州市科技计划项目(2011J4100075);福建省自然科学基金项目(A0220001)

摘　　要：基于密度泛函理论的第一性原理,计算了不同B掺杂浓度的单壁碳纳米管(SWCNT)的几何结构、杂质的形成能、能带结构和态密度(DFT),研究了B掺杂对(2,2)SWCNT电子结构的影响.B杂质的引入使SWCNT的管径增大,杂质的形成能为负值,表明(2,2)SWCNT进行掺B的过程为放热反应,B原子以替位形式掺入碳纳米管中是可行的.掺杂B后,SWCNT的费米能级向价带迁移,使(2,2)SWCNT转变为N型半导体.Boron -doped （2,2） single -walled carbon nanotubes （SWCNT） was studied by using the first -prin- ciple method based on density functional theory. The geometry structure, formation energy, band structure and den- sity of states （DFT） were calculated. The results show that the diameter of SWCNT is increased when boron is a- dulterated. The process of boron doping SWCNT releases energy, and it is feasible to substitute a carbon atom with a boron atom in SWCNT. It is also found that Fermi energy moves to valence band, and B -doped carbon nano- tubes is n type semiconductor.

关 键 词：B掺杂 单壁碳纳米管 电子结构 第一性原理 

分 类 号：TN304[电子电信—物理电子学]