Multiterminal nanowire junctions of silicon; A Theoretical prediction of atomic structure and electronic properties

シリコンの多端子ナノワイヤー接合; 原子構造と電子的性質の理論的予測

Avramov, P.; Chernozatonskii, L. A.*; Sorokin, P. B.*; Gordon, M. S.*

Avramov, P.; Chernozatonskii, L. A.*; Sorokin, P. B.*; Gordon, M. S.*

経験的スキームを使って、20面体状中心核(Si-IC)とその頂点から伸びる5角形の花びら(Si-PP)をベースに新奇なシリコンナノクラスターを作り上げた。Si-IC/Si-PP界面が形成される方がエネルギー的に好ましいことがわかった。また、実際に観測されているシリコンナノ構造の幾つかは本研究で提案するナノ構造の存在により説明できる。さらに、拡張ヒュッケル法による電子構造計算によって、本研究で提案したナノ構造がナノスケールのトンネル接合として振る舞う可能性を示した。

Using an empirical scheme, the atomic structure of a new exotic class of silicon nanoclusters was elaborated upon the central icosahedral core (Si-IC) and pentagonal petals (Si-PP) growing from Si-IC vertexes. It was shown that Si-IC/Si-PP interface formation is energetically preferable. Some experimental observations of silicon nanostructures can be explained by the presence of the proposed objects. The extended Huckel theory electronic structure calculations demonstrate an ability of the proposed objects to act as nanoscale tunnel junctions.