缺陷半导体碳纳米管中的电子输运

我们研究了具有任意分布真实缺陷的半导体性 ($m$,$n$) 碳纳米管（CNTs）在介观长度尺度上的电子输运性质。该研究通过基于递归格林函数技术的量子输运计算，以及用于描述电子结构的基于密度泛函的紧束缚模型来完成。我们考虑了不同直径的锯齿形 CNTs 以及手性 CNTs。不同缺陷以单空位和双空位作为示例代表。我们展示了依赖于能量的透射率以及依赖于温度的 conductance 作为缺陷数量的函数。在大量缺陷的极限下，输运由强局域化描述。我们计算了相应的局域化长度（依赖于能量和依赖于温度），并对大量 CNTs 进行了系统比较。研究表明，必须按 $(m-n)\,\mathrm{mod}\,3$ 加以区分，才能对具有不同带隙的 CNTs 进行分类。除此之外，对于给定的每单胞缺陷概率，局域化长度线性依赖于 CNT 直径，而与 CNT 手性无关。最后，我们计算了少缺陷极限下扩散区的弹性平均自由程，得到了定性相同的结论。