1、納米管異質(zhì)結(jié)在納米電子器件中具有較好的應(yīng)用前景，而納米管異質(zhì)結(jié)的電子輸運(yùn)特性是其應(yīng)用的基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行研究，不僅具有重要的理論意義，而且具有重要的實(shí)用價(jià)值，也是當(dāng)前國內(nèi)外重視的研究領(lǐng)域。論文采用結(jié)合密度泛函理論的非平衡格林函數(shù)法，分別對(duì)碳/摻氮碳納米管異質(zhì)結(jié)、碳/碳化硅納米管異質(zhì)結(jié)和碳/氮化硼納米管異質(zhì)結(jié)的電子輸運(yùn)特性進(jìn)行了研究，主要的結(jié)論如下：
　　 1.碳/摻氮碳納米管異質(zhì)結(jié)電子輸運(yùn)特性研究
　　 碳/摻氮碳納米管異質(zhì)

2、結(jié)的結(jié)構(gòu)和電子輸運(yùn)特性是該異質(zhì)結(jié)的相關(guān)研究的理論基礎(chǔ)。本文研究中，首先，建立了(8，0)碳/摻氮碳納米管異質(zhì)結(jié)的模型，對(duì)該模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的結(jié)果顯示，在摻氮碳納米管側(cè)，摻雜氮原子所在碳環(huán)的直徑有所增大，這與已制備的摻氮碳納米管呈現(xiàn)“竹節(jié)狀”是一致的。然后，計(jì)算分析了異質(zhì)結(jié)的電子輸運(yùn)特性，結(jié)果表明，孤立納米管異質(zhì)結(jié)的伏安特性有較高的對(duì)稱性，距負(fù)偏壓下的開啟電壓均為1.0 V；耦合于金電極異質(zhì)結(jié)的伏安特性與孤立的不同，在負(fù)偏壓下伏安特性曲線

3、呈現(xiàn)了較明顯的線性關(guān)系，正偏壓下的伏安特性曲線可分成0.0 V到+0.6 V、+0.6 V到+1.2 V和+1.2 V到+2.0 V三部分，在這三個(gè)偏壓區(qū)間內(nèi)伏安特性都接近為線性，但是第二個(gè)偏壓區(qū)間內(nèi)電流的增長速度要小于其它兩部分。
　　 2.碳/碳化硅納米管異質(zhì)結(jié)電子輸運(yùn)特性研究
　　 碳納米管和碳化硅納米管是研究較深入的兩種納米管材料，而碳/碳化硅納米管異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)和電子輸運(yùn)特性是值得研究的領(lǐng)域。本文在這種異質(zhì)結(jié)的研

4、究中，建立了(8，0)碳/碳化硅納米管異質(zhì)結(jié)的模型，并對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，結(jié)果可見，異質(zhì)結(jié)的重構(gòu)主要分布在異質(zhì)結(jié)的界面，碳/碳化硅納米管界面兩側(cè)的第四層原子之外的結(jié)構(gòu)變化可以忽略。孤立和耦合于金電極的碳/碳化硅納米管異質(zhì)結(jié)的電子輸運(yùn)特性研究表明：孤立異質(zhì)結(jié)導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂位于異質(zhì)結(jié)的碳納米管側(cè)，異質(zhì)結(jié)在正負(fù)偏壓下的開啟電壓分別為+1.8 V和-2.2 V；耦合于金電極異質(zhì)結(jié)的伏安特性出現(xiàn)了微分負(fù)阻效應(yīng)，微分負(fù)阻效應(yīng)是偏壓引起軌道局域性變化

5、的結(jié)果。
　　 3.碳/氮化硼納米管異質(zhì)結(jié)電子輸運(yùn)特性研究
　　 碳/氮化硼納米管異質(zhì)結(jié)是有望制備成功的納米管異質(zhì)結(jié)，在對(duì)其進(jìn)行的研究中，本文建立了(8，0)碳/氮化硼納米管異質(zhì)結(jié)的模型，采用第一性原理計(jì)算對(duì)該異質(zhì)結(jié)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，優(yōu)化的結(jié)果顯示，異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的變化較小，這是由于這兩種納米管的結(jié)構(gòu)具有較高相似性的結(jié)果。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)該異質(zhì)結(jié)的電子輸運(yùn)特性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，孤立異質(zhì)結(jié)的導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂位于碳納米