Functionalized Semiconducting Carbon Nanotubes: Three Models for Carrier Spectra

Abstract

Electronic spectra in functionalizing semiconducting carbon nanotube (CNT) are researched theoretically. The soft degrees of freedom are considered in the molecular system: radial deformation, misfit dislocations, and conformation. For each model the selfconsistent system of equations is derived. A system describes a charge carrier longitudinal quantization in CNT, interaction of a carrier in CNT and molecular electric dipoles, material equations for a soft degree of freedom and its reconstruction. It is shown that the functionalization reconstructs the CNT electronic spectra and creates different conditions of localization or tunneling for holes and electrons.Теоретично досліджено електронні спектри функціоналізованої напівпровідникової вуглецевої нанотрубки (НТ). В молекулярній системі розглянуто наступні м’які ступені свободи: радіальна деформація, дислокації невідповідності і конформації. Для кожної моделі отримана самоузгоджена система рівнянь. Кожна система описує поздовжне квантування носія заряду в НТ, взаємодію носія в НТ з електричними диполями молекул, матеріальні рівняння для м'якого ступеня свободи і його реконструкції. Показано, що функціоналізація модифікує електронні спектри НТ і створює різні умови для локалізації або тунелювання дірок й електронів.Теоретически исследованы электронные спектры функционализированной полупроводниковой углеродной нанотрубки (НТ). В молекулярной системе рассматриваются следующие мягкие степени свободы: радиальная деформация, дислокации несоответствия и конформации. Для каждой модели получена самосогласованная система уравнений. Каждая система описывает продольное квантование носителя в НТ, взаимодействие носителя в НТ с электрическими диполями молекул, материальные уравнения для мягкой степени свободы и ее реконструкции. Показано, что функционализация модифицирует электронные спектры НТ и создает различные условия для локализации или туннелирования дырок и электронов.