双壁硅纳米管电子结构与光学性质的研究

本文中使用了基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,构建了手性指数(n,m)为(6,6),(10,10)硅纳米管管以及二者嵌套的双壁管结构并计算其能带结构、电子态密度以及光学反射谱与吸收谱。计算结果表明(6,6),(10,10)管表现出明显的半导体性,是直接带隙半导体。而双壁管相比于单臂本征硅纳米管其导带底与价带顶接触几乎发生交叠,表现出了轻微的金属性,其管内电子非局域性增强,导电能力提高。手性系数为(6,6)的硅纳米管对红外光、可见光以及紫外光都具有吸收能力。(10,10)管对于紫外光的吸收能力更加优秀但是对红外光的吸收能力减弱。(6,6)&(10,10)双壁管无论是吸收谱还是反射谱都最窄并出现了单峰。故可推测双壁管可作为检测一类特定范围波长的探测器的材料。