Расчет электрофизических параметров углеродных нанотрубок типа «Armchair»

Abstract

В настоящее время углеродные нанотрубки рассматриваются большинством из­вестных специалистов в области нанотехнологий в качестве перспективных базовых элементов наноэлектроники. Основной причиной для этого являются их уникальные электрофизические свойства. Однако вплоть до недавнего времени некоторые из этих свойств, выявленных в процессе накопления экспериментальных данных, не укладывались в рамки существовавших теоретических представлений о происходя­щих в нанотрубках физических явлениях. Только в работах [ 1, 2] путем более строго­го квантово-механического описания состояний электронного и фононных газов удалось объяснить наблюдаемые электрофизические свойства углеродных нанотрубок. В работах [ 1, 2] изучались одностенные углеродные нанотрубки типа «armchair». В [ 1] все электрофизические параметры нанотрубок определялись в процессе чис­ленного решения кинетического уравнения Больцмана для электронного газа. При этом разогрев LA- и LО-фононного газов описывался приближенно с помощью мо­дифицированного уравнения баланса энергии. Более строгое рассмотрение этого процесса обуславливает необходимость решения не только кинетического уравнения Больцмана для электронов, но и соответствующих кинетических уравнений для LА-­ и LО-фононов. В итоге целью настоящей работы стал расчет ряда электрофизических парамет­ров одностенных углеродных нанотрубок типа «armchair» путем численного реше­ния системы кинетических уравнений Больцмана для электронного, LA- и LО­-фононного газов.