Electronic and Magnetic Properties of Mn doped Ge Nanowires
采用{ \it ab initio}全能量密度-泛函理论计算方法，研究了锰掺杂锗纳米线的电子、结构和磁性.纳米线沿[110]方向排列，表面的悬挂键被氢原子饱和。我们观察到，与靠近表面的区域相比，Mn在线的中心处具有较低的形成能。Mn-Mn耦合对于高自旋配置具有较低的能量，除了当它们是第一近邻时。这些结果表明，Ge：Mn纳米线是铁磁准一维系统的潜在候选者。
2006-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport in C-doped GaAs nanowires: surface effects
研究了不同掺杂浓度的掺碳GaAs纳米线的电阻率和迁移率。通过比较钝化纳米线和钝化纳米线，评估了表面效应。我们直接看到了表面的影响：费米能级的钉扎和随之而来的耗尽区的存在导致迁移率增加，当掺杂浓度低于3*10^18 cm^-3时，迁移率最高可达30 cm ^2/（V*s）。电子束感应电流测量表明，少数载流子扩散路径可以高达190 nm的钝化纳米线。
2013-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Doping incorporation paths in catalyst-free Be-doped GaAs nanowires
通过对不同掺杂浓度的GaAs纳米线的电学测量，研究了分子束外延中Ga辅助法生长的GaAs纳米线中Be的掺入路径。我们发现，Be原子优先纳入通过纳米线侧刻面，而通过Ga液滴的掺入路径是可以忽略不计的。我们还证明了Be可以扩散到纳米线的体积中，给出了另一种掺入路径。这项工作是纳米线可控掺杂的重要一步，将有助于设计基于纳米线的未来器件。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
DFT study of undoped and As-doped Si nanowires approaching the bulk limit
采用大尺度密度泛函理论（DFT）计算方法研究了半径为9.53 nm的纯硅纳米线和掺砷硅纳米线的电子性质.我们发现，对于未掺杂的纳米线，DFT带隙随着直径的增加而减小，并收敛到其体积值，这一趋势与实验数据一致。此外，我们发现，最接近纳米线表面的原子贡献较少的能带边缘附近的状态，当与靠近中心的原子相比，这是由于在硅-硅原子距离的差异，以及表面钝化效应。当考虑As掺杂的Si纳米线，我们表明，纳米线内的掺杂剂的位置起着重要的作用，在决定电子性能。我们表明，As掺杂在带隙中引入了低速带，但靠近导带边缘。掺杂剂位置影响该带的曲率，当掺杂剂放置得更靠近中心时，曲率减小。我们还表明，掺杂剂的位置与纳米线的不对称导致分裂的价带边缘。
2019-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Surface oxidation and thermoelectric properties of indium-doped tin telluride nanowires
近年来，碲锡基化合物优异的热电性能和拓扑表面态的发现引起了各研究领域的广泛关注。铟掺杂的SnTe是特别感兴趣的，因为取决于掺杂水平，它可以在体价带中产生共振态，导致增强的热电性能，或者诱导与拓扑状态共存的超导性。在这里，我们报告的气相沉积的In掺杂的SnTe纳米线及其表面氧化和热电性能的研究。纳米线的生长是由Au催化剂辅助的，并且它们的形貌作为衬底位置和温度的函数而变化。透射电子显微镜表征揭示了在单晶纳米线的非晶表面的形成。X射线光电子能谱学研究表明，纳米线表面由In2O3，SnO2，Te和TeO2组成，这些成分可以通过氩离子溅射容易地去除。将清洁的纳米线暴露于大气中仅在一分钟内产生表面的快速氧化。在相同的In掺杂纳米线上进行电导率σ、热电势S和热导率\k{appa}的表征，其显示出抑制的σ和\k{appa}，但增强的S产生比未掺杂的SnTe改进的热电优值ZT。
2017-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Doping-induced spin-orbit splitting in Bi-doped ZnO nanowires
我们的预测，密度泛函计算的基础上，揭示了表面掺杂的ZnO纳米线与Bi导致的线性在$k$分裂的导带状态，通过自旋轨道相互作用，由于在掺杂剂的存在下的对称性降低。这一发现意味着Bi掺杂ZnO纳米线中传导电子的自旋极化可以通过施加电场（而不是磁场）来控制，使其成为自旋轨道电子应用的候选材料。我们的研究结果还表明，自旋分裂的程度可以通过调节掺杂浓度来调节。缺陷计算和从头算分子动力学模拟表明，在合理的热力学条件下，可以实现表现出上述线性$k$分裂的稳定掺杂构型.
2017-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Ferromagnetic Stability in Cu Doped Passivated GaN Nanowires
采用密度泛函方法研究了GAN：Cu纳米线的室温铁磁性。我们的研究结果表明，两个铜掺杂剂是最稳定的，当他们彼此接近。与块状GAN：Cu相比，我们发现Cu掺杂纳米线的磁化和铁磁性强烈增强，因为Cu td带的带宽由于NW的1D性质而减小。表面钝化被证明是至关重要的，以维持GAN：Cu纳米线的铁磁性。这些发现与实验观察结果非常一致，并表明这种类型的系统中的铁磁性可以通过控制主体材料的尺寸或形状来调节。
2008-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Tuning hole mobility of individual p-doped GaAs nanowires by uniaxial tensile stress
应变工程提供了一种有效的方法来定制半导体纳米材料和纳米器件的电子和光电性能，从而产生新的功能。在这里，我们提出了直接的实验证据，应变引起的修改个别GaAs纳米线的空穴迁移率，使用原位透射电子显微镜（TEM）。纳米线的电导率随单轴拉伸应力的变化而变化，在1~ 2 GPa的应力下，电导率初始下降约5-20%，随后增加到纳米线的弹性限度。这归因于由于应力和应变引起的价带结构的变化而导致的空穴迁移率变化。在纳米线中的相应的晶格应变通过原位4D扫描TEM（STEM）进行量化，并在所有应力水平下显示出复杂的空间分布。同时，单色电子能量损失谱也揭示了应力和应变引起的禁带宽度的明显红移。
2021-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Growth and physical property study of single nanowire (diameter ~ 45nm) of half doped Manganite
报道了空穴掺杂锰氧化物La0.5Sr0.5MnO3（LSMO）纳米线的生长和表征。我们还报道了用FIB制作的电极测量单根LSMO纳米线（直径~ 45 nm）的四探针电阻。该线通过水热法使用高压釜在270 oC的温度下制备。在单根纳米线的水平上研究了其元素分析和电阻率等物理性质。通过在扫描透射电子显微镜（STEM）模式下使用电子能量损失谱（EELS）进行Mn价态的定量测定和组成元素的元素映射。我们解决了重要的问题，是否作为一个结果的尺寸减小的纳米线可以保持所需的组成，结构和物理性质。发现所使用的纳米线在约325 K下具有铁磁转变（TC），这非常接近于在相同组成的单晶中发现的约330 K的体值，这证实了即使在纳米线的尺寸减小到45 nm的直径之后，功能行为也可能被保留。电阻率在测量的温度范围内显示出绝缘行为，这与体相系统非常相似。
2013-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Half-Metallic Ferromagnetism in Transition-Metal Doped Boron Nitride Nanotubes
研究了Ni六方密排纳米线掺杂的锯齿形氮化硼（BN）纳米管。掺杂的BN纳米管是具有实质磁性的铁磁金属。发现Ni纳米线与BN纳米管之间的相互作用产生了一些特殊的磁性，Ni掺杂BN（9，0）纳米管表现出半金属性质，当Ni掺杂量大于1.4e/晶胞时，纳米管可以转变为半金属性质。本征半金属行为可以通过两种不同的方式实现：一种是用较小的BN纳米管包覆Ni纳米线，即，BN（8，0）纳米管，另一种方法是采用静水压均匀压缩Ni掺杂BN（9，0）纳米管。
2004-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Localized tip enhanced Raman spectroscopic study of impurity incorporated single GaN nanowire in the sub-diffraction limit
利用金纳米粒子辅助针尖增强拉曼光谱（TERS）的倏逝场研究了亚衍射极限下单个GAN纳米线中杂质的局域效应。采用催化剂辅助气-液-固化学气相沉积法生长了掺氧和掺镁的GAN纳米线。观察到未掺杂和掺杂的纳米线的纤锌矿GAN的对称允许的拉曼模式。异常非常强的强度的非区中心区边界模式观察的TERS研究的未掺杂和Mg掺杂的GAN单纳米线。对于未掺杂和Mg掺杂的GAN样品，也观察到A1对称的表面光学模式。然而，仅在具有非对称A1（LO）模式的富氧单纳米线中报道了纵向光学（LO）声子与自由电子的强耦合。局域振动模式的研究表明，在单一的GAN纳米线作为掺杂剂的Mg的存在。
2016-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic interaction between Cu ions in the bulk region of Cu-doped ZnO nanowires
我们研究了铜掺杂氧化锌纳米线的电子结构和磁性，这些纳米线在室温下显示出铁磁性[G。z.邢${et}$ ${al}$.，高级材料{\bf 20}，3521（2008）.]，通过X射线光电子能谱（XPS）、X射线吸收光谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）进行表征。XPS和XAS结果表明，Cu原子处于"Cu $^{3+}$"状态，在体相区（$\sim$ 100 nm）为Cu $^{2+}$的混合物，在表面区（$\sim$ 5 nm）以"Cu $^{3+}$"离子为主，即，表面区域的表面电子结构不同于体区域。从磁场和温度对XMCD强度的依赖关系，我们得出结论：ZnO：Cu纳米线中的铁磁相互作用来自于体区的Cu $^{2+}$和"Cu $^{3+}$"态，并且大部分掺杂的Cu离子可能是反铁磁耦合的，因此它们是磁性惰性的.
2011-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Photo-enhanced magnetization in Fe-doped ZnO nanowires
一个新兴的电子学分支，光自旋电子学，将得到极大的推动，如果磁有序的光控制实现在磁性半导体纳米结构与实际技术兼容。在这里，我们表明，低Fe掺杂的ZnO纳米线的碳热工艺制备的铁磁性增强光照下的温度略低于室温。这种增强与反铁磁超交换Fe $^{3+}$ -Fe $^{3+}$对附近的氧空位V $_{\rm O}$的存在有关。在光照下，V $_{\rm O}$电离为V $_{\rm O}^+$，从而将电子给予来自反铁磁对的接近的Fe $^{3+}$离子。这种光激发的电子跃迁允许Fe $^{3+}$跃迁到Fe $^{2+}$，形成稳定的铁磁双交换对，增加总磁化强度。这里提出的结果表明，一个有效的方法来影响ZnO基纳米结构的磁性能，在高温下的光照射。
2016-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of highly-doped MBE-grown gallium phosphide nanowires
针对半导体纳米线高效掺杂的商业化难题，研究了MBE生长的Be、Si掺杂p/n型磷化镓纳米线的生长与电学特性，通过原子力显微镜定量测电导率，提出可实现满足应用需求的高掺杂水平的生长策略。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in Mn Nanowires and Clusters as δ-doped Layers in Group IV Semiconductors (Si, Ge)
IV族半导体（Si/Ge）的Mn掺杂是通过在IV族基质中嵌入薄Mn膜作为δ掺杂层来实现的。Mn层由单原子Mn线的致密层组成，其垂直于Si（001）-（2x 1）二聚体行或Mn簇定向。纳米结构覆盖有非晶Si或Ge覆盖层，这保留了δ掺杂层的特性。与STM的键合环境的分析相结合的元素特定的检测与X射线磁性圆二色性的磁性签名。具有离子键特性的Mn线在a-Ge覆盖层上的磁矩最大（2.5 μB/Mn），a-Si覆盖层导致磁矩略有降低，这是由于键几何结构的细微变化。我们的结果直接证实了Mn吸附在Si（001）表面的磁性理论预测。δ掺杂层的磁矩淬灭到0.5μB/Mn，主要由团簇组成，从而形成Mn-Mn键的反铁磁成分。
2017-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid density-functional theory calculations on surface effects in Co doped ZnO nanowires
在这项工作中，我们采用密度泛函理论与混合泛函研究的原子和电子结构的裸和氢化钴掺杂氧化锌纳米线。我们发现，在纳米线表面上的钝化的情况下，钴原子偏析到表面。另一方面，在氢钝化下，Co的掺入更有利于在内部位点。这表明，在纳米结构中的Co的掺入具有对环境的依赖性，并且可以通过外部原子和表面的弛豫来促进。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical properties of Mn impurities in ultra-thin ZnO nanowires: insights from density-functional theory
本文采用密度泛函理论结合杂化泛函方法研究了小直径Mn掺杂ZnO纳米线的原子和电子结构.我们确定Mn掺杂ZnO纳米线的磁性和电子结构的变化，由于表面效应，如表面上的氢吸附，氧空位和悬挂键的存在。在纳米线表面上没有钝化的情况下，锰原子分离到表面，而在氢吸附下，Mn的掺入在能量上更有利于内部站点。额外的氧空位的存在不会产生磁矩的显著变化，尽管它会产生电荷局部化的显著变化。
2018-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Self-excitation of radio waves in the metal-insulator-metal structure doped with metal nanowires
针对由外部无线电波源提供能量的情况，发展了掺杂金属纳米线的金属-绝缘体-金属结构中的自激理论。瞬态阶段的自激和自激振荡的稳态制度进行了分析，在一个完整的解析形式。数值估计表明，这种效果可以用于不同的实际目的，特别是射频功率收集。这些发现将纳米光学中开发的方法扩展到电气工程领域。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Torsional Behavior of Carbon-Doped Ferrous Nanowires: Atomic-Scale Insights from MD Simulations
本研究利用MEAM势函数的分子动力学模拟，系统分析了碳浓度、温度和横截面尺寸对FeC纳米线扭转力学性能的影响，发现增碳削弱晶界、升温促进塑性相变、增大截面提升抗剪应力，为纳米器件应用提供了指导。
2025-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Weak localization and electron-electron interactions in Indium-doped ZnO nanowires
采用激光辅助化学气相沉积法合成了铟掺杂的单晶氧化锌纳米线。纳米线的电导率在低温下在垂直和平行于线轴的磁场中测量。我们的数据的定量拟合得到，与理论的准一维金属系统的量子校正由于弱本地化和电子-电子相互作用。磁导率的各向异性与理论相符。这两个量子修正量的大小大致相等，温度依赖性分别为T^-1/3和T^-1/2。准二维表面电导率的替代模型被排除在平行磁场中的磁导率的振荡的情况下。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and optical properties of self-catalytic GaAs:Mn nanowires grown by molecular beam epitaxy on silicon substrates
利用分子束外延技术在氧化的Si（100）表面自催化生长了Mn掺杂的GaAs纳米线，并通过扫描和透射电子显微镜、拉曼散射、光致发光、阴极发光和电子输运测量等方法对纳米线进行了表征。透射电子显微镜的研究证明了大量的积累内的催化Ga液滴在纳米线的顶部的Mn。光学和输运测量揭示了GaAs纳米线自催化生长的Mn含量的极限对应于掺杂水平，即，比MBE生长过程中使用的Mn/Ga流量比（约3%）低得多。个别纳米线的电阻率测量证实，它们是导电的，根据光致发光测量，其显示存在的Mn 2+受体位于Ga网站的GaAs主晶格的纳米线。Mn掺杂GaAs纳米线的激子相关的光致发光的异常温度依赖性被证明。
2013-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping on the intersubband absorption in Si- and Ge-doped GaN/AlN heterostructures
在本文中，我们研究了GAN/AlN异质结构（平面和纳米线）的带间和子带特性，其结构设计为在短波长红外区域吸收，特别是在1.55微米。我们比较了掺杂的GAN部分与Si和Ge的效果，我们讨论了自由载流子屏蔽与掺杂密度和阱/纳米盘尺寸的变化。我们观察到，纳米线异质结构始终呈现较长的光致发光衰减时间比他们的平面对应物，这支持存在一个平面内的压电场相关的应变张量的剪切分量，导致横向电子空穴分离。我们报告子带间吸收覆盖1.45微米至1.75微米，使用Ge掺杂的量子阱，具有相当的性能，充分研究的Si掺杂的平面异质结构。我们还报告了可比的子带间吸收Si和Ge掺杂的纳米线异质结构，表明掺杂剂的选择是不是观察子带间现象的固有障碍。此外，我们计算了由于许多体效应的子带间吸收的光谱位移作为掺杂浓度的函数。
2017-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Ultralow Thermal Conductivity of Isotope-Doped Silicon Nanowires
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了硅纳米线的热导率.研究发现，在室温下，同位素缺陷可以使硅纳米线的热导率呈指数下降。当掺杂50%的同位素原子时，热导率达到最小值，约为纯28Si NW的27%。同位素超晶格结构的硅纳米线的热导率明显依赖于超晶格的周期。在1.09 nm的临界周期处，热导率仅为纯Si NW值的25%。当超晶格周期小于这个临界长度时，观察到热导率的异常增强。用声子谱理论解释了超晶格结构硅纳米线的超低热导率。
2007-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hole-doped semiconductor nanowire on top of an s-wave superconductor: A new and experimentally accessible system for Majorana fermions
马约拉纳费米子是由E.马约拉纳在1935年描述了中微子。最近的研究表明，只要时间反演对称性被阈值以上的外部塞曼场破坏，它们甚至可以在一类电子杂质半导体中实现，在这种半导体上，普通的s波超导性是邻近诱导的。在这里，我们表明，在一个空穴-杂质半导体纳米线的阈值塞曼场马约拉纳费米子可以是非常小的一些魔术值的空穴密度。与电子掺杂系统相比，更小的塞曼场和更强的自旋轨道耦合以及空穴的有效质量允许空穴掺杂系统在当前实验中常规实现的参数制度中支持马约拉纳费米子。
2012-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Controlled pore formation on mesoporous single crystalline silicon nanowires: threshold and mechanisms
采用两步金属辅助湿法化学腐蚀的方法制备了硅纳米线。利用扫描电子显微镜和氮气吸附法分析了电阻率ρ> 1000 Ωcm、ρ= 14-23 Ωcm、ρ< 0.01 Ωcm的掺硼硅基片的固体、粗糙和多孔纳米线表面的结构。由高掺杂硅制备的硅纳米线表面具有介孔结构。然而，我们发现了孔隙形成的限制。孔仅通过在低于临界HPDMATHABMM O $_2$浓度（c $_{\mbox{H}_2\mbox{O}_2}$ < 0.3 M）下蚀刻而形成。此外，我们还根据蚀刻参数确定了孔径分布，并表征了纳米线表面孔的形态。所述孔处于平均直径为9-13 nm的小中孔的状态。通过透射电子显微镜研究了单个介孔纳米线的晶体和表面结构。利用拉曼光谱研究了纳米线系综的振动特性。重硼掺杂的硅纳米线是高度多孔的，并且剩余的单晶硅纳米级网格导致红移和在520 cm $^{-1}$处的光学声子的拉曼散射的强不对称线加宽。这种红移，λ $_{\mbox{Si bulk}}$ = 520 cm $^{-1}$ $\rightarrow$ λ $_{\mbox{Si nanowire}}$ = 512 cm $^{-1}$，暗示了介孔单晶硅纳米线中的声子限制。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radial Stark effect in (In,Ga)N nanowires
研究了用分子束外延技术在Si衬底上生长的低In含量（x<0.2）的非故意掺杂和Si掺杂的In $_x$ Ga $_{1-x}$ N纳米线的发光特性。在300 K下观察到的发射带从无意掺杂的样品是集中在低得多的能量（800毫电子伏）比预期的X-射线衍射法和能量色散X-射线光谱测量的In含量。这种差异源于纳米线侧壁处费米能级的钉扎，这引起强径向内建电场。内置的电场与（In，Ga）N合金固有的成分波动的组合诱导空间直接和间接复合通道之间的竞争。在高温下，纳米线核心的电子与靠近表面的空穴重新结合，无意掺杂的纳米线的发射表现出数百meV的斯塔克位移。空间直接和间接跃迁之间的竞争进行了分析，作为一个函数的温度与各种Si浓度的样品。我们认为径向斯塔克效应是导致（In，Ga）N纳米线在整个可见光范围内的宽带吸收的原因，这使得这些纳米结构成为太阳能应用的一个有前途的平台。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigation of Cu-site disorder in undoped and doped BiCuSeO
本研究通过X射线衍射和EXAFS探究BiCuSeO低热导率起源，发现未掺杂与Ag掺杂样品中均存在显著的Cu位无序，该无序局域于Cu位且与rattling mode一致。
2023-03-31 cond-mat.mtrl-sci
A Roadmap for Controlled and Efficient n-type Doping of Self-assisted GaAs Nanowires Grown by Molecular Beam Epitaxy
GaAs纳米线的N型掺杂已被证明是困难的，因为硅杂质的两性特性通过纳米线生长机制和生长条件而增强。本文报道了用Te施主自辅助分子束外延法可控生长载流子密度高达1020电子/cm ~ 3的n型GaAs纳米线。高掺杂纳米线的载流子密度和电子迁移率的提取，通过结合传输测量和开尔文探针力显微镜分析在单线场效应器件。低温光致发光被用来表征Te掺杂的纳米线的杂质浓度的几个数量级。这些技术的组合使用允许的生长条件的精确定义所需的有效的碲掺入。
2021-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling Properties of Ge-SixGe1-x Core-Shell Nanowire Field Effect Transistors
我们展示了高性能的Ge-SixGe 1-x核壳纳米线场效应晶体管的制造与高掺杂的源极和漏极，并系统地研究其缩放特性。高掺杂的源极和漏极区域通过低能量硼注入来实现，这使得有效的载流子注入具有比纳米线电阻低得多的接触电阻。我们提取关键的器件参数，如本征沟道电阻，载流子迁移率，有效沟道长度，和外部接触电阻，以及基准器件的开关速度和ON/OFF电流比。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic investigation of native defects induced electron-phonon coupling in GaN nanowires
通过理解这些纳米结构中载流子与光激发的耦合，可以实现III族氮化物纳米器件中先进光电性能的集成。本征缺陷诱导的电子-声子耦合在GAN纳米线报道使用各种光谱研究。采用常压化学气相沉积技术生长了具有不同本征缺陷的GAN纳米线。X射线光电子能谱分析表明，Ga/N比在纳米线有可能的原生缺陷的变化，相对于它们的生长参数。通过对拉曼光谱中电子-声子耦合特征的分析，揭示了非故意掺杂GAN纳米线中载流子密度和迁移率随本征缺陷的变化规律。在光致发光研究中观察到的施主-受主对跃迁的辐射复合和相应的LO声子副本进一步强调了本征缺陷在电子-声子耦合中的作用。
2017-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Transport in Silicon Nanowires: Role of Radial Dopant Profile
研究了磷掺杂硅纳米线的电子输运性质。通过结合从头算密度泛函理论（DFT）计算和递归格林函数方法，我们计算了不同P掺杂杂质分布的200 nm长硅纳米线的电导分布.我们发现，掺杂剂的径向分布影响的电导性能显着：表面掺杂的导线有较长的平均自由路径和较小的样品到样品的波动，从弹道到扩散运输的交叉。这些发现可以用单个掺杂原子的散射特性来定量预测，这意味着在实际的器件建模中，相对简单的计算就足够了
2008-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bi Incorporation and segregation in the MBE-grown GaAs-(Ga,Al)As-Ga(As,Bi) core-shell nanowires
用透射电子显微镜研究了分子束外延生长的GaAs-（Ga，Al）As-Ga（As，Bi）核壳纳米线中Bi的掺杂。采用金液滴辅助方式在GaAs（111）B衬底上生长了纳米线。Bi掺杂的壳在低温（300 °C）下以接近化学计量的Ga/As通量比生长。在低Bi通量下，Ga（As，Bi）壳是光滑的，Bi完全并入壳中。较高的Bi通量（Bi/As通量比~ 4%）导致Bi作为液滴在纳米线侧壁上的部分偏析，优先位于具有纤锌矿结构的纳米线段。我们证明，这种Bi液滴的侧壁上作为催化剂的分支垂直于GaAs树干的生长。由于通过改变纳米线生长条件而在锌尖晶石和纤锌矿多型体之间的可调谐性，该效应使得能够制造具有从所选择的（纤锌矿）纳米线段生成的分支的分支纳米线架构。
2022-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Te-doping on self-catalyzed VS InAs nanowires
本文报道了用分子束外延法在硅（111）衬底上生长掺Te自催化InAs纳米线。随着掺杂水平的升高，观察到了线形态的变化，即长度的减小和直径的增加。晶体结构分析的基础上，透射电子显微镜以及X-射线衍射揭示了增强的锌锗/（纤锌矿+锌锗）段的比例，如果在生长过程中提供Te。此外，电两点测量表明，增加Te掺杂导致电导率的增益。两个可比的增长系列，不同的只有在约$1 \times 10^{-5}$的分压，同时保持所有其他参数不变，分析了不同的Te掺杂水平。他们的比较表明，晶体结构的影响更强，电导率增益是更明显的线生长在一个更高的砷分压。
2017-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Photocurrent and Photoconductance Properties of a GaAs Nanowire
本文报道了自由悬浮的p掺杂GaAs单根纳米线的光电流和光电导过程。纳米线通过分子束外延（MBE）生长，并且它们通过聚焦离子束（FIB）沉积技术电接触。所观察到的光电流是在纳米线和金属源-漏电极之间的肖特基接触处产生的，而所观察到的光电导信号可以由位于纳米线表面的光学产生的载流子引起的光电门效应来解释。这两种光电效应都对激发激光场的偏振敏感，从而实现偏振相关的光电探测器。
2009-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantitative Assessment of Carrier Density by Cathodoluminescence. II. GaAs nanowires
精确控制单根纳米线的掺杂对于纳米线基器件的发展至关重要。在这里，我们研究了一系列MBE生长的GaAs纳米线与Be（p型）和Si（n型）掺杂使用高分辨率阴极发光（CL）映射在低温和室温下。CL光谱分析选择性地在不同区域的纳米线。用广义普朗克定律和吸收模型对室温发光进行了拟合，提取了带隙和带尾宽度。对于Be掺杂的GaAs纳米线，带隙变窄提供了范围从约$1\times 10^{18}$到$2\times 10^{19}$ ~cm $^{-3}$的空穴浓度的定量测定，与目标掺杂水平良好一致。高分辨率的空穴浓度图表明，在纯锌的掺杂部分的均匀掺杂。对于Si掺杂的GaAs纳米线，电子费米能级和低温CL谱的半峰全宽被用来评估电子浓度为约$3\times 10^{17}$至$6\times 10^{17}$ ~cm $^{-3}$。这些发现证实了获得高掺杂n型GaAs纳米线的困难，这可能是由于掺杂补偿。值得注意的是，揭示了NW最顶部的高浓度（5- 9 $\times 10^{18}$ ~cm $^{-3}$）的特征。
2022-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Defect-impurity complex induced long-range ferromagnetism in GaN nanowires
采用GGA+U近似方法研究了Gd掺杂和点缺陷掺杂的纤锌矿（0001）GAN纳米线的结构、电学和磁学性质。我们发现，Ga空位（VGa）表现出较低的形成能相比，N空位（VN）。点缺陷的进一步稳定化由于Gd的存在而发生，并且环境铁磁性（FM）可以通过由VGa诱导的附加正电荷而在NW中稳定。电子结构分析表明，VGa引入额外的水平，导致铁磁耦合的带隙中，由于与Gd d和f状态的Ga和N原子的p状态的杂化。在Gd-VGa配合物存在下，获得了76.4meV的铁磁交换耦合能，因此铁磁交换耦合能主要由GAN纳米线中的阳离子空位-稀土配合物缺陷决定。另一方面，VN引入额外的电子载流子，并不有助于增加铁磁交换能。
2015-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Quasi one-dimensional transport in single GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们提出了一种新颖的方法来制造单一的GaAs/AlGaAs核壳纳米线具有强大的和可重复的传输性能。核-壳结构被埋在绝缘GaAs覆盖层中，并在使用高掺杂生长衬底和顶部扩散接触的两个探针设置中生长时连接。测得的电导示出了非欧姆行为与温度和电压偏置依赖性遵循幂律，如预期的准一维系统。
2011-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Poole-Frenkel Effect and Phonon-Assisted Tunneling in GaAs Nanowires
我们目前的电子输运测量GaAs纳米线生长的无催化剂的金属有机化学气相沉积。尽管纳米线掺杂有相对高浓度的替代杂质，我们发现它们的电阻非常高。通过测量足够高的纵横比纳米线单独在原位，我们解耦的接触的作用，并表明，这种半绝缘的电行为是陷阱介导的载流子传输的结果。我们观察到普尔-弗伦克尔运输跨越声子辅助隧穿在较高的领域，与隧穿时间主要取决于基本的物理常数的理论预测。通过使用原位电子束照射的单个纳米线，我们探测的纳米线电子传输时，自由载流子可用，从而揭示了接触的性质。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Facile fabrication of asymmetric surfaces via mechanochemistry
我们展示了一个机械化学的方法来制造一个双向表面上的掺杂硅晶片。在我们的制造过程的初始步骤中，高密度聚乙烯（HDPE）触针被按压并绘制在Si表面上。这种摩擦作用提供了Si表面的机械化学处理，这出乎意料地改变了随后的金属辅助化学蚀刻步骤中的蚀刻方向。因此，两种不同取向的Si纳米线可以方便地通过擦写步骤图案化。研究了双向硅纳米线的形成机理。利用这种各向异性来推动流体轨道上的水滴。
2017-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Growth and characterization of GaN/Ga2O3 Nanowire Heterostructures for Ultraviolet Optoelectronics
Institute of Solid State Physics, University of Latvia（拉脱维亚大学固体物理研究所）；RISE Research Institutes of Sweden（瑞典RISE研究院）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；Hexagem AB（Hexagem公司）
该研究采用多种沉积技术制备GaN/β-Ga2O3平面及核/壳纳米线异质结构，经表征证实其具备整流特性与自供电紫外响应，为相关光电器件研发提供了可行路径。
2026-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Si- and C-Induced Modifications in Vapor-Solid-Grown InGaAs Nanowires: From Crystal Structure to Carrier Dynamics
Walter Schottky Institute, TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich（沃尔特·肖特基研究所，慕尼黑工业大学自然科学学院）；Institute of Physics and Astronomy, Technical University Berlin（柏林工业大学物理与天文研究所）
本研究通过分子束外延生长Si和C掺杂InGaAs纳米线，发现C掺杂提高长径比和晶体质量但降低发光效率，并揭示了掺杂对载流子动力学的影响。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electron channels in biomolecular nanowires
我们报告的第一性原理研究的电子和导电性质的四螺旋鸟嘌呤线（G4线），DNA衍生物，与内部钾离子。的电子结构的分析突出了存在的能量流形，相当于（半）导电材料的频带，并揭示了形成的扩展电子通道可用于沿导线的电荷传输。特定的金属-核碱基相互作用影响费米能级处的电子性质，导致线表现为本质上p掺杂的系统。
2004-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Direct momentum-resolved observation of one-dimensional confinement of externally doped electrons within a single subnanometre-scale wire
在纳米线的能带工程中，在最终精细尺度上的前沿研究与基于纳米线的器件的最小尺度有关。在亚纳米尺度的基本问题是角分辨光电子能谱（ARPES）是否可以用来直接测量的动量分辨的电子结构的单根导线，因为与组装成一个有序的阵列，这样的测量单根导线的困难。在这里，我们证明了一维（1D）的电子，这是从外部掺杂剂转移，在一个单一的亚纳米尺度线（subnanowires）可以直接测量使用ARPES。使用两种不同的金亚纳米线获得了1D电子约束的令人信服的证据，这些亚纳米线具有在阶梯硅模板Si（553）上交替和自发有序的特征性单个金属带。贵金属原子在室温下吸附到金亚纳米线上，同时保持线的整体结构。只有一种类型的金亚纳米线可以控制使用外部贵金属掺杂剂，而不改变其他类型的金亚纳米线的金属带。这一结果得到了扫描隧道显微镜实验和第一性原理计算的证实。选择性控制清楚地表明，外部掺杂的电子可以被限制在一个单一的金亚纳米线。这一实验证据被用来进一步研究的影响，由外部掺杂剂诱导的单亚纳米线上使用ARPES的无序。
2015-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomically Sharp 318nm Gd:AlGaN Ultraviolet Light Emitting Diodes on Si with Low Threshold Voltage
采用等离子体辅助分子束外延技术在Si衬底上制备了具有Gd掺杂AlN有源区的自组装AlGaN极化诱导纳米线发光二极管（PINLED）。在高于5V的正偏压下，观察到Gd原子在313 nm和318 nm处的场致发光。Gd 4f EL的强度与电流密度成线性关系，并在较低的温度下增加。将PINLED中Gd 4f EL的低电场激发与Gd：AlGaN MIS纳米线器件（金属/Gd：AlN/极化诱导n-AlGaN）中的高场激发进行对比，其中得出的结论是，PINLED器件在给定器件偏压下提供超过三倍的4f EL强度增强。
2013-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Charge and spin transport over record distances in GaAs metallic n-type nanowires : I photocarrier transport in a dense Fermi sea
我们研究了用氢化物气相外延法（HVPE）在Si衬底上生长的n型金属GaAs纳米线（掺杂水平约为10^17 cm^-3）中的电荷和自旋输运。这是通过用紧密聚焦的圆偏振光激发纳米线并通过监测强度和圆偏振光谱作为距激发点的距离的函数来完成的。自旋极化的光电子在近带隙光谱中产生了一个明确的特征，与主线不同，这是由于费米海的自旋非极化电子与相同的少数光空穴的复合。在2（微）米的距离，只有主线仍然存在，这意味着光电子已经达到了费米海的电荷热力学平衡。然而，尽管在相应能量的强度谱中不存在线，但在谱中的相同能量处仍然观察到圆偏振，这意味着光电子保持了它们的自旋取向，并且两个自旋库保持不同。作为到激发点的距离的函数的调查表明，取决于激发功率，20%的光电子自旋极化可以在超过20（微）m的记录距离上传输。这一发现对n型掺杂纳米线的长距离自旋输运具有潜在的应用价值。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
GaMnAs: layers, wires and dots
研究了用分子束外延技术在GaAs（001）衬底上生长GaMnAs铁磁半导体薄膜。为了提高其磁性能的后生长退火程序中应用，使用非晶砷的表面钝化层。该生长后处理有效地提高了GaMnAs中的铁磁-顺磁相变温度，并提供了可用于形成诸如超晶格的低维结构的表面富集的MnAs层。如果表面富MnAs层由MnAs点组成，则可以生长Mn掺杂GaAs纳米线
2008-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Lattice small polarons and magnetic interactions drive preferential nanocrystal growth in silicon doped hematite
了解纳米材料的结构、化学和物理性质之间的相互作用对于设计具有增强性能的新器件至关重要。在这方面，金属氧化物的掺杂是调整尺寸、形态、电荷、晶格、轨道和自旋自由度的一般策略，并且已经显示出影响光电化学水分解、电池、催化、磁性应用和光学的纳米材料性质。在这里，我们报告的作用，晶格小极化子驱动的形态转变，从近各向同性的纳米线晶体掺硅赤铁矿（$α-Fe_2O_3$）。晶格小极化子的形成是很好地证明了六方应变的增加和变形程度的$FeO_6$，显示出双曲线的趋势，随着Si含量的增加。通过对分布函数的本地分析突出了一个未报道的交叉从小到大的极化子，这会影响从短到平均尺度的极化子失真的相关长度。发现$Fe^{2+}/Fe^{3+}$物种之间的铁磁双交换相互作用是交叉的驱动力，限制了沿[110]晶体学方向的化学键链。这促进了仅沿赤铁矿基面的Fe原子的网状密度的增加，这促进了具有更多延伸的[110]晶面的纳米晶体的各向异性生长。我们的研究结果表明，磁性和电子相互作用驱动掺杂金属氧化物的择优晶体生长，从而提供了一种新的途径来设计其功能特性。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
