六方氮化硼作为碳纳米管基器件的衬底总是好的吗？

六方氮化硼片层因其作为 sp2 碳基纳米器件衬底的增强特性而备受关注。为了评估这种增强特性在各种现实条件下是否依然存在，我们利用密度泛函理论，研究了在外电场以及存在金属杂质的情况下，半导体碳纳米管在完美及有缺陷的六方氮化硼片层上的结构和电子特性。我们证实，与使用 SiO2 等传统衬底相比，使用完美的六方氮化硼片层作为衬底确实提高了碳纳米管的器件性能。我们进一步表明，即使存在一些缺陷，六方氮化硼作为衬底也能表现出更好的性能。另一方面，我们的计算也表明，某些具有单空位和镍杂质的缺陷氮化硼层可能会导致较差的器件行为，因为这些缺陷会在施加电场下因残余散射而损害电导率。