1、由于傳統(tǒng)微電子技術(shù)接近其物理極限以及微加工技術(shù)的發(fā)展，納電子學(xué)的研究日益得到重視。其中單壁碳納米管(SWCNTs)以其準(zhǔn)一維的分子結(jié)構(gòu)和奇特的電學(xué)性能備受矚目。實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，表面吸附效應(yīng)和拓?fù)淙毕菪?yīng)對SWCNTs的電學(xué)性能有著重要的影響。本文以此為切入點(diǎn)，詳細(xì)地研究了氧吸附和拓?fù)淙毕輰WCNTs的電子輸運(yùn)性能的影響。 運(yùn)用密度泛函理論，對氧吸附在半導(dǎo)體型SWCNTs的束縛能、吸收光譜以及能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)研究。經(jīng)過對不

2、同的物理吸附模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)馳豫后，發(fā)現(xiàn)氧分子將優(yōu)先吸附在六元碳環(huán)的內(nèi)側(cè)，其束縛能、本征光吸收峰以及雜質(zhì)吸收峰的位置與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。能帶結(jié)構(gòu)表明，氧的摻雜子能帶出現(xiàn)在費(fèi)米能級處，將可能使SWCNTs出現(xiàn)p型導(dǎo)電行為。吸收光譜解釋了光致電導(dǎo)率下降效應(yīng)依賴于入射光頻率的現(xiàn)象。而發(fā)生穩(wěn)定的化學(xué)吸附時，半導(dǎo)體型SWCNTs的帶隙變窄，能帶明顯分裂，并且在紅外和可見光范圍沒有光吸收。 運(yùn)用密度泛函結(jié)合非平衡格林函數(shù)方法，對含有Stone-Wa

3、les缺陷的(5，5)金屬型SWCNTs的電子態(tài)密度和輸運(yùn)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，由兩個五元環(huán)—七元環(huán)(5-7)拓?fù)淙毕輰?gòu)成的Stone-Wales形變使價帶和導(dǎo)帶中出現(xiàn)缺陷態(tài)，導(dǎo)致相應(yīng)能級的電子散射。由于管束效應(yīng)，在費(fèi)米能級處出現(xiàn)了贗隙，并在透射概率曲線中造成陡峭的透射凹谷。 對含一個5-7拓?fù)淙毕輰Φ?7，0)-(6,0)SWCNT異質(zhì)結(jié)的電子結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)性能進(jìn)行了研究。從局域態(tài)密度(LDOS)研究發(fā)現(xiàn)，在界面附近存在指數(shù)