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杂质、缺陷及边缘修饰对锯齿型石墨烯纳米带输运性质的影响
标题：杂质、缺陷及边缘修饰对锯齿型石墨烯纳米带输运性质的影响
摘要：
石墨烯纳米带作为一种新型二维材料，在纳米电子学和纳米器件领域具有很大的潜力。研究表明，杂质、缺陷和边缘修饰对石墨烯纳米带的输运性质有着重要影响。本文通过对现有研究的综述，系统地描述了杂质、缺陷和边缘修饰对锯齿型石墨烯纳米带输运性质的影响，并分析了其机制。研究结果表明，适量的杂质和缺陷可以显著调控石墨烯纳米带的带隙、载流子迁移率和电子-声子耦合等性质，为其在纳电子器件中的应用提供了新的思路。同时，边缘修饰的引入可以进一步改善石墨烯纳米带的输运性能，并增强其在纳米电子学中的应用前景。
关键词：石墨烯纳米带；杂质；缺陷；边缘修饰；输运性质
1.引言
石墨烯纳米带是由石墨烯通过纳米加工技术制得的一维纳米结构。其特殊的电子结构使得石墨烯纳米带在纳米电子学和纳米器件领域具有广泛的应用前景。然而，石墨烯纳米带的输运性质受到杂质、缺陷和边缘修饰的显著影响。因此，深入研究这些因素对石墨烯纳米带性质的影响对于优化器件性能和拓展其应用具有重要意义。
2.杂质对石墨烯纳米带输运性质的影响
杂质的引入可以产生局域电子态，从而引起石墨烯纳米带的带隙调控和电子迁移率的变化。不同种类的杂质，如金属杂质和非金属杂质，对石墨烯纳米带的性质有着不同的影响。研究表明，适量的杂质引入可以有效地调控石墨烯纳米带的带隙，从而使其具备特定的输运性质。此外，金属杂质的引入可以增强石墨烯纳米带的电子迁移率，从而提高其载流子的传输性能。
3.缺陷对石墨烯纳米带输运性质的影响
缺陷是石墨烯纳米带中的结构缺陷或化学缺陷，对其输运性质有着重要影响。例如，边缘缺陷可以引起石墨烯纳米带带隙的变化，从而影响其电子输运性能。此外，碳原子缺失缺陷可以引起电子散射，从而改变石墨烯纳米带的电子迁移率。
4.边缘修饰对石墨烯纳米带输运性质的影响
边缘修饰是通过在石墨烯纳米带的边缘引入新的原子或功能基团来改变其性质。边缘修饰可以有效地调控石墨烯纳米带的带隙和电子迁移率，从而增强其输运性能。例如，通过在石墨烯纳米带的边缘引入氢原子，可以显著增加其带隙。
5.影响机制分析
杂质、缺陷和边缘修饰影响石墨烯纳米带的输运性质的机制有多种，如带隙调控、电子散射和电子-声子耦合等。通过理论计算和实验研究，可以揭示这些机制的内在规律，为石墨烯纳米带的设计和应用提供指导。
6.结论
本文综述了杂质、缺陷和边缘修饰对锯齿型石墨烯纳米带输运性质的影响及其机制。研究结果表明，杂质、缺陷和边缘修饰可以显著调控石墨烯纳米带的带隙、电子迁移率和电子-声子耦合等性质，从而为其在纳米电子器件中的应用提供新的思路。进一步研究这些影响机制，并结合实验验证，有助于更深入地理解和优化石墨烯纳米带的输运性能，推动其在纳米电子学中的广泛应用。
参考文献：
[1]CaiZ,RuffieuxP,JaafarR,etal.Atomicallyprecisebottom-upfabricationofgraphenenanoribbons[J].Nature,2010,466(7305):470-473.
[2]BalogR,JørgensenB,WellsJW,etal.Bandgapopeningingrapheneinducedbypatternedhydrogenadsorption[J].NatureMaterials,2010,9(4):315-319.
[3]ZhangY,TanYW,StormerHL,etal.ExperimentalobservationofthequantumhalleffectandBerry'sphaseingraphene[J].Nature,2005,438(7065):201-204.