王宝成，王雪峰，姚阿龙，陈 程，戴烨斌

（苏州大学 物理与光电能源学部，江苏 苏州 215006）

近年来，石墨烯由于其独特的物理性质以及在纳米器件中的应用潜力，成为广泛研究的热点[1-5]。然而，完美石墨烯的能带结构在费米能处带隙为零且不容易操控，这极大地限制了它在半导体器件上的应用。因此，类石墨烯材料之一的硅烯也开始受到了越来越多的关注[6-9]。与石墨烯的平面结构不同，硅烯是由硅原子组成的具有褶皱的蜂窝状二维材料[10-11]，垂直外加电场可以调控其在费米能处的能隙。根据裁剪方向的不同，硅烯和石墨烯一样，也可以被裁剪出两种典型纳米带：锯齿形硅烯纳米带（ZSiNR）和扶手椅型硅烯纳米带（ASiNR）。

Cahangirov等人运用第一性原理对硅烯纳米带进行了研究，结果表明完美和边缘氢原子饱和的硅烯纳米带具有显著的电磁性质[10]。Song等人的研究结果表明ZSiNR随宽度的变化表现出金属和半导体的性质，而ASiNR总是为无磁性的半导体[12]。为了调控硅烯纳米带的电磁性质，人们从理论和实验上研究了不同的物理和化学方法，如掺杂、空位、吸附和边缘修饰等[13-15]对硅烯纳米带的影响。边缘修饰已经被认为是极其有效的方法。Yang等人在ZSiNR边缘使用不同数目的氢原子进行饱和，发现其费米面附近电子性质的变化范围很大[16]。Lin等人的研究结果表明硅烯吸附绝大多数的金属原子比石墨烯有更高的结合能[17]。Chen等人使用氢原子和锰原子饱和ZSiNR边缘，发现其能带结构具有半金属性质[18]。……