趋近体极限的未掺杂与砷掺杂硅纳米线的 DFT 研究
材料科学
2019-10-24 v2
摘要
利用大规模密度泛函理论（DFT）计算研究了半径达 9.53 nm 的纯硅及砷掺杂硅纳米线的电子性质。我们表明，对于未掺杂纳米线，DFT 带隙随直径增大而减小并收敛至其体相值，该趋势与实验数据一致。此外，我们表明与靠近中心的原子相比，最靠近纳米线表面的原子对带边附近态的贡献更小；这被证明是由于 Si-Si 原子间距的差异以及表面钝化效应所致。当考虑砷掺杂硅纳米线时，我们表明掺杂剂在纳米线内的位置对决定电子性质起着重要作用。我们表明砷掺杂在带隙中但靠近导带边处引入了一个低速带。掺杂剂位置影响该带的曲率，当掺杂剂置于更靠近中心时曲率减小。我们还表明掺杂剂在纳米线内的不对称位置导致价带边分裂。
引用
@article{arxiv.1907.05768,
title = {DFT study of undoped and As-doped Si nanowires approaching the bulk limit},
author = {Chathurangi Kumarasinghe and David R. Bowler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.05768},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 9 figures, submitted to Phys. Rev. B