III族氮化物纳米带的的结构与电子特性

摘要： 我们采用密度泛函理论计算系统研究了III族氮化物纳米带的力学与电子特性。通过计算不同宽度、不同边缘构型（包括裸露边缘、完全氢钝化边缘及部分氢钝化边缘）的III族氮化物纳米带边缘应力与边缘模量，并进一步探究了氟钝化锯齿形边缘纳米带。结果表明：所有III族氮化物纳米带边缘均承受压应力，其应力大小强烈依赖于边缘构型；纳米带边缘的压应力状态会导致显著差异化的边缘畸变与边缘弹性模量，这种差异同样取决于具体边缘构型。针对所有锯齿形边缘纳米带，我们还计算了其电子能带结构，发现仅完全钝化的纳米带表现为具有间接带隙的半导体特性。这些发现表明边缘构型会显著影响III族氮化物纳米带的边缘弹性特性和电子特性，进而影响其实际应用。