半导体纳米线电子输运性质研究

随着半导体材料和器件的尺寸逐渐减小，最小线宽已达纳米量级，因此对集成器件的设计和认识需要突破经典物理学的限制，引入量子力学的相关概念。纳米材料中的电子输运性质是当前研究中一个重要的科学问题，也是构想、设计和制作半导体纳米器件的物理依据。氧化铁材料作为常见的半导体表面电阻型气敏材料，其纳米线/管是当前研究热点，实验上已有较多研究，但是对于单根纳米线/管的电子输运性质的系统研究还很缺乏，以及在器件设计上的应用缺少有效的理论方法。本项目采用密度泛函理论结合非平衡格林函数的理论计算方法，构建基于纳米线/管的不同器件结构模型进行系统研究，着重关注以下关键科学问题：1)一维纳米材料的本征电子输运性质；2）纳米结构与电极/衬底接触构成器件后的界面/表面对载流子的散射作用；3）纳米器件对小分子吸附的电学响应。本项目的研究结果可与实验结果相互验证，为相关纳米材料和器件的制备提供理论基础和性能预测的方法。