Published March 2004 | Version v1
Journal article

Electronic structure of nanotubes doped by nitrogen, boron or oxygen

  • 1. RAN, Inst. Obshchej i Neorganicheskoj Khimii im. N.S. Kurnakova, Moscow (Russian Federation)

Description

The effect of boron, nitrogen and oxygen impurity atoms on the band structure of carbon nanotubes with semiconductor or metallic conductivity was studied. The linearized augmented cylindrical waves method was employed to calculate electron scattering and density-of-states curves for carbon nanotubes containing boron, nitrogen or oxygen atoms as substitutional impurities. Doping of metallic carbon nanotube is accompanied by a shift of the Fermi level and an order-of-magnitude increase in the density of states at this level. In doped semiconductor nanotubes the band diagram changes from a semiconductor to a metallic character: the Fermi level shift from the bandgap to the conduction band (upon nitrogen or oxygen doping) or to the valence band (upon boron doping)

Abstract (Russian)

Изучено влияние примесных атомов бора, кислорода и азота на зонную структуру углеродных нанотрубок с полупроводниковым и металлическим типом проводимости. Методом линеаризованных присоединенных цилиндрических волн рассчитаны дисперсионные кривые и плотности электронных состояний углеродных нанотрубок, содержащих в качестве примеси замещения атомы бора, кислорода и азота. Установлено, что легирование металлических углеродных нанотрубок сопровождается смещением уровня Ферми и возрастанием на порядок плотности состояний на этом уровне. При легировании полупроводниковых углеродных нанотрубок меняется характер зонной структуры с полупроводниковой на металлическую за счет смещения уровня Ферми из запрещенной зоны в зону проводимости при введении азота и кислорода или в валентную зону при введении бора

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Электронное строение нанотрубок, легированных атомами азота, бора и кислорода

Publishing Information

Journal Title
Zhurnal Neorganicheskoj Khimii
Journal Volume
49
Journal Issue
3
Journal Page Range
p. 481-487
ISSN
0044-457X
CODEN
ZNOKAQ

INIS

Country of Publication
Russian Federation
Country of Input or Organization
Russian Federation
INIS RN
37043342
Subject category
S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
Descriptors DEI
BORON ADDITIONS; CARBON; DOPED MATERIALS; ELECTRONIC STRUCTURE; FERMI LEVEL; NANOTUBES
Descriptors DEC
ALLOYS; BORON ALLOYS; ELEMENTS; ENERGY LEVELS; MATERIALS; NANOSTRUCTURES; NONMETALS

Optional Information

Notes
38 refs., 6 figs.